Informática
9no. Semestre Educación Media Técnica
Las redes son consideradas un conjunto de equipos conectados por medio de cables, señales, ondas, o cualquier otro medio de transporte de datos que permita compartir información, archivos, recursos, entre otros servicios, de manera que se incremente la eficiencia y productividad de las personas y las empresas, todo esto dependiendo de qué tipo de red sea utilizada,su función y aplicación en la vida diaria.
Te invitamos que a través de esta guía de autoaprendizaje del 9no semestre puedas aprender todo lo relacionado a las redes informáticas, su topología, características, protocolos, servicios y aplicación en las diversas áreas de la vida de los seres humanos. A medida que las redes informáticas van mejorando, actualizándose y expandiéndose por el mundo, se hace más precisa la comunicación, la transmisión de información y hasta las relaciones interpersonales o institucionales, de tal forma que cada vez es mayor la fluidez y facilidad al momento de recibir o enviar información. Todas las redes, incluyendo Internet y sus aplicaciones, van adquiriendo importancia en el desarrollo económico, social y político de todos los países. 149
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Las telecomunicaciones Semana 1 Las telecomunicaciones
Semana 1
¡Empecemos! ¡Amigas y amigos! bienvenidos a esta nueva experiencia donde conoceremos acerca de las telecomunicaciones y la importancia de su aplicación en la vida diaria. Los seres humanos siempre han buscado formas de comunicarse, transmitir información y relacionarse con los demás a través de algunos medios, como por ejemplo, las señales de humo, el telégrafo, el teléfono, la radio, Internet, entre otros. De igual forma, estudiaremos los sistemas de comunicación, las redes informáticas y las herramientas para modelar estos diferentes sistemas. Te invitamos a que en esta semana te dispongas a aprendersobre este tema tan interesante y también acerca de todas las formas de comunicación que existen. ¡Ánimo!
¿Qué sabes de...? Debido a la necesidad de comunicarse el ser humano a nivel mundial utiliza las telecomunicaciones de forma masiva, porque constantemente se está relacionando, informando e interactuando con otros, ¿conoces alguna forma de comunicación a través de medios electrónicos? ¿Cuáles medios de comunicación has utilizado?
El reto es... Un sistema de comunicación o de transmisión de información es cualquier sistema que permite establecer una comunicación a través de él. Esta definición incluye tanto la red de transmisión, que sirve de soporte físico, como todos los elementos que permiten encaminar y controlar la información. La figura 1 aporta ideas sobre la función de cada uno de los elementos del sistema de comunicación y su finalidad. Te invitamos a hacer asociaciones con las telecomunicaciones utilizadas hoy en día y dar algunos ejemplos. 151
Semana 1 Fuente de información
Las telecomunicaciones
Transmisor
Receptor
Señal Mensaje
Señal recibida
Destino
Mensaje
Fuente de ruido
Figura 1
Vamos al grano Las telecomunicaciones Son sistemas de comunicación a larga distancia a través de la transmisión y recepción de señales por medio de cables u ondas electromagnéticas. Esto es extensible a cualquier medio que permita la comunicación entre un origen y un destino, como medios escritos, sonidos e imágenes. Entre los medios tecnológicos utilizados para las telecomunicaciones, tenemos: la radio, la televisión, los teléfonos residenciales y la telefonía móvil, así como las comunicaciones de datos y redes informáticas (ejemplo: Internet). La información se obtiene mediante las denominadas fuentes de información: sonido, imagen, datos, señales biomédicas, señales meteorológicas y, en definitiva, cualquier forma de señal analógica o digital. Estas se procesan y tratan con el fin de proceder a su estudio tanto en el tiempo como en la frecuencia y buscar así la forma más eficiente de transmitirlas, atendiendo a criterios tales como el ancho de banda de la señal o la tasa de transferencia, con el fin de que las mismas lleguen a su destino sin interferencias ni pérdida de información. Así se aplican técnicas de compresión que permiten reducir el volumen de información sin afectar gravemente el contenido de la misma.
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Luego que la información ha sido procesada y trasmitida es necesario proveerse de equipos idóneos que permitan el tratamiento de la misma, para que la persona o el colectivo destinatario comprendan el mensaje suministrado por la fuente de información. Este equipo o dispositivo es lo que tradicional-
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Las telecomunicaciones
mente se ha denominado receptor, encargado de recibir la señal y hacerla entendible para el usuario. La figura 2 muestra un esquema básico de un sistema de comunicación a distancia o telecomunicación.
Figura 2 Como puedes observar, el sistema está conectado a través de cables conductores que transmiten la señal. Actualmente contamos –incluso– con sistemas inalámbricos que permiten la comunicación a través de ondas electromagnéticas (telefonía celular, radio, etc.). Hoy día los sistemas de telecomunicación son imprescindibles para las personas, las empresas y las oficinas de administración públicas y su importancia se multiplica con el número de usuarios. Cuantos más usuarios haya, mayores son las posibilidades y las necesidades de comunicación.
Etimológicamente el término telecomunicación tiene su origen en el francés Télécommunication, palabra que inventó el ingeniero Édouard Estaunié (1904) al añadir a la palabra latina communicare (compartir) el prefijo griego tele, que significa distancia. Con este término se pretendía usar una misma palabra para denominar a la “transmisión del conocimiento a distancia mediante el uso de la electricidad”, que hasta ese momento era la telegrafía y la telefonía.
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Semana 1
Las telecomunicaciones
Para saber más… Investiga sobre los diferentes medios utilizados en los sistemas de telecomunicación en la actualidad. Puedes utilizar Internet, revistas o fuentes bibliográficas relacionadas al tema. De igual forma, puedes aprender más sobre las telecomunicaciones observando el video que está disponible en el multimedia y en la siguiente dirección web: http://li.co.ve/pHq
Aplica tus saberes Dentro de las telecomunicaciones existen algunos medios que, desde sus inicios hasta la actualidad, han servido para transmitir información a la población en general, tal es el caso de la radio y la televisión, denominados medios de comunicación masivos, por cuanto difunden información a una gran cantidad de personas. ¿Te atreverías a participar en un programa de radio? Crea con tus compañeros del CCA un programa radial donde informes a la comunidad sobre las telecomunicaciones y sus avances; de esta forma aprenderás y reforzarás tus saberes, asimismo estarás aplicando un sistema para transmitir información. Luego intenta que el programa se transmita en Radio Fe y Alegría o en alguna radio comunitaria con presencia a nivel local.
Comprobemos y demostremos que… Realiza las siguientes indagaciones relacionadas con las telecomunicaciones y a su vez utiliza la información que te brindamos en esta semana: 1. Realiza un cuadro comparativo de la historia de las telecomunicaciones (puedes revisar en el multimedia el documento “Historia”) y relaciona cómo eran los primeros medios de comunicación y cómo son los actuales. 2. Realiza un ensayo sobre el uso de las telecomunicaciones en la actualidad y discútelo con tus compañeros en el CCA. 3. Realiza una cartelera sobre la importancia de las telecomunicaciones en la actualidad y colócala en el laboratorio de informática.
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Las telecomunicaciones Semana 2 Redes informáticas
Semana 1
¡Empecemos! Estimados participantes, en la semana anterior estudiamos las telecomunicaciones, como sistema base fundamental para entender el tema que vamos a abordar esta semana: las redes informáticas, muy utilizadas para compartir información mejorando la comunicación, la distribución y el ahorro de recursos. Presta atención a este tema ya que te dará herramientas para el estudio de los asuntos que trabajaremos posteriormente.
¿Qué sabes de...? En la actualidad las redes informáticas evolucionan a una velocidad significativa. Constantemente aparecen nuevos protocolos, aplicaciones y dispositivos que mejoran las comunicaciones en las diferentes redes y pueden ser muy útiles y aplicables en esta carrera. ¿Puedes identificar una red informática? Y¿conoces las ventajas de poseer una red en tu trabajo, laboratorio de informática o en el hogar?
El reto es... Los participantes del 9no semestre necesitan instalar una red en el laboratorio de informática, pero desconocen qué es una red informática, los beneficios que tiene el instalar una red, los tipos de red que existen y cuál les conviene más. Ayuda a este grupo de participantes a aprender sobre las redes informáticas y su aplicación en la vida diaria.
Vamos al grano Una red informática está constituida por un conjunto de ordenadores y otros dispositivos conectados a través de cables o inalámbricos con el objetivo de compartir determinados recursos. Éstos pueden ser equipos (hard-
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Semana 2
Redes informáticas
ware), como impresoras, sistemas de almacenamiento, entre otros, o programas (software), que incluyen aplicaciones, archivos, entre otros.
Figura 3
Ventajas de las redes informáticas 1. Comparte recursos: las redes de computadoras permiten compartir recursos que son poco utilizados o que tienen un costo demasiado alto para que cada usuario disponga de uno, por ejemplo: impresoras, grabadoras de DVD. 2. Compartir e intercambiar información: las redes proporcionan mecanismos más sencillos para intercambiar grandes volúmenes de datos entre los usuarios de una organización, sin la necesidad de emplear dispositivos de almacenamiento externos como pendriver, discos duros portátiles, CD u otros. 3. Mantenimiento más sencillo de la información: cuando varios usuarios manejan datos comunes, pero cada uno mantiene su propia información en su computador, puede haber flexibilidad en el manejo de dichos datos, es decir, si por ejemplo, se daña el equipo o se pierde información, a través de otro usuario esta se puede recuperar. También desde un equipo se pueden corregir datos disponibles en otras computadoras. 4. Mayor efectividad y ahorro de dinero: la capacidad de organizar recursos tiene un impacto directo en las organizaciones y en el presupuesto de la empresa. Cuando los recursos son compartidos se ahorra dinero, tiempo y papel.
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Semana 2
Redes informáticas
Clasificación de las redes informáticas En la figura 4 se aprecia la clasificación de las redes informáticas. Por el ámbito geográfico: Basada en la extensión geografica que ocupan las computadoras que esten conectadas en la red. Las redes se clasifican en:
Por su topología o configuración: es la distribución geométrica que forman las computadoras y los dispositivos que las unen.
Red de Área Local (LAN) Red de Área Metropolitana (MAN) Red de Área Extensa (WAN)
Topología de: Estrella Anillo Bus Árbol
Figura 4 La red computacional es relacionada también con sistema, para referirse a un conjunto de elementos relacionados entre sí, a través de múltiples conexiones entre participantes (personas, grupos u organizaciones, identificados y reunidos por intereses comunes) (Gómez, 2005).
Para saber más… Te sugerimos consultar algunas direcciones web donde podrás revisar más información sobre las redes informáticas, las cuales te servirán para resolver el reto planteado en esta semana: http://li.co.ve/pLf
http://li.co.ve/pLg 157
Semana 2
Redes informáticas
Aplica tus saberes Se puede decir que ya tienes una información básica sobre las redes informáticas, su definición, características y clasificación; ahora cuentas con otros elementos para decidir cuál es la red más adecuada para instalar en el laboratorio de informática; por eso, para terminar de consolidar tus aprendizajes, debes realizar las siguientes actividades: 1. Elabora una propuesta donde expliques: ¿cuál es la red informática más adecuada? Argumenta tu propuesta. 2. Elabora un mapa (mental o conceptual) acerca de las redes informáticas y preséntalo a tus compañeros de estudio en el C.C.A.
Comprobemos y demostremos que… 1. Organiza mesas de trabajo con tus compañeros, prepara y realiza exposiciones en el CCA, sobre: • Las redes informáticas y su utilidad en la actualidad. • Tipos de redes y sus aplicaciones en el mundo. 2. En el laboratorio de informática estudia y elabora una lista de las ventajas y desventajas de instalar una red informática y discútelo con tus compañeros y compañeras.
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Redes informáticas Semana 3 Componentes de una red
Semana 2
¡Empecemos! Estimados y estimadas participantes, bienvenidos y bienvenidas a otra semana de aventura y aprendizaje. En la semana anterior revisamos lo que es una red informática, sus ventajas y desventajas y la clasificación de la misma.Este tema lo complementaremos de una forma sencilla, conociendo los componentes que intervienen en una red informática, los cuales cumplen funciones específicas en el proceso de comunicación o transferencias de datos. Es importante que prestes atención, pues este tema te va a servir para que puedas elaborar y realizar mantenimiento de una red a futuro.
¿Qué sabes de...? La distancia y las barreras físicas no son obstáculos para que se transmita información desde y en cualquier parte del mundo y, mucho menos, cuando existen las redes. El ser humano es quien coloca los límites a la hora de comunicarse o transmitir información; parece contradictorio pero así como ha creado toda la tecnología para comunicarse, también ha inventado barreras para no hacerlo. Según tu opinión ¿cuáles son los medios y componentes que ha creado el ser humano para comunicarse?, ¿cuáles son los pretextos o excusas que emplea la gente para no comunicarse a través de los mismos?
El reto es... En el laboratorio de informática de tu CCA identifica los componentes de la red que allí se utiliza. A su vez, analiza y responde: • ¿Qué componentes utilizan en la red del laboratorio? • ¿Cuál es la función de cada uno? • ¿Qué otros componentes de red se pueden colocar en el laboratorio y qué función cumplirían?
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Semana 3
Componentes de una red
¡Ánimo! Resuelve el reto de esta semana con ayuda de tus compañeros y del facilitador. Recuerda que en grupo aprendemos mejor.
Vamos al grano Existen muchos componentes de una red. A continuación te presentaremos los más comunes: 1. Servidor: este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo. 2. Estaciones de trabajo: cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la última y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajo pueden ser computadoras personales con cualquier sistema operativo o estaciones de trabajo sin discos (ver figura 5).
Figura 5 3. Tarjetas o placas de interfaz de red: toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectará a la parte trasera de la tarjeta. 160
4. Sistema de cableado: el sistema de la red está constituido por el cable utilizado para establecer conexión entre el servidor y las estaciones de trabajo.
Semana 3
Componentes de una red
5. Recursos y periféricos compartidos: entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red (figura 6).
Figura 6 6. El módem: es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son los modelos de ordenador conectados en red que no lo incorporen. Su gran utilización viene dada básicamente por dos motivos: el uso de Internet y fax, aunque también puede funcionar como contestador automático incluso con funciones de centralista o para conectarnos con la red local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa.
Para saber más… Para saber más acerca de los componentes de una red informática revisa el documento de “Redes” desde la página 17 hasta la 20, que encontrarás en el disco multimedia. De igual forma te sugerimos revisar las siguientes direcciones web con información de los componentes de red más utilizados: http://li.co.ve/pLy
http://li.co.ve/pLv
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Semana 3
Componentes de una red
Aplica tus saberes Para que resuelvas el reto planteado en esta semana, debes conocer e identificar bien cada componente de una red y su función específica, por eso te invitamos a que observes las imágenes en la presentación “Red informática” disponible en el multimedia y elabora el diagrama de una red informática cualquiera, colocando los nombres de los componentes.
Comprobemos y demostremos que… Identifica en el laboratorio de informática de tu CCA y en otra oficina a la que tengas acceso (por ejemplo, tu trabajo, casa o empresa) los componentes de la red que allí utilizan. Realiza un informe de lo observado y discútelo con tus compañeros.
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Componentes Semana 4 de una red Red de Área Local (LAN)
Semana 3
¡Empecemos! ¡Bienvenido y bienvenida! En las semanas anteriores aprendimos a clasificar las redes e identificar los componentes de las mismas. En esta nueva semana aprenderemos todo lo relacionado con la red de área local (LAN): su definición y las formas en las cuales se puede instalar, es decir, su topología. Este tipo de red tiene aplicación en la vida diaria, porque son utilizadas en nuestros hogares, laboratorios de informática u oficinas para compartir entre varios usuarios desde la información de una computadora hasta una impresora. Es importante que prestes mucha atención y disposición a aprender todo sobre las redes LAN y su utilidad, para poder instalarla de forma sencilla y hacerle mantenimiento; competencia que debes demostrar al final del semestre.
¿Qué sabes de...? El crecimiento de las redes locales a mediados de los años ochenta hizo que cambiara tanto la forma de interactuar con los ordenadores como la manera en que los ordenadores se comunicaban entre sí. La importancia de las redes LAN reside en que, en principio, es posible conectar un número pequeño de ordenadores y aumentar a medida que crecen las necesidades de una empresa, un laboratorio de informática, una institución educativa, entre otros. En relación a esto y a la experiencia que has adquirido en el transcurrir de estas semanas, reflexiona sobre los siguientes planteamientos: ¿dónde se utiliza con mayor frecuencia las redes LAN?, ¿por qué se utilizan en esos espacios?, ¿qué formas o topologías de redes conoces?, ¿qué tipo de datos se intercambian en estas redes?
El reto es... En una oficina se desea implementar una red de área local para mejorar y promover el uso compartido de recursos y, a su vez, poder transmitir información o comunicarse de manera efectiva y productiva. ¡Anímate a ayudar a crear esta red de área local! Suministra toda la información necesaria para la
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Semana 4
Red de Área Local (LAN)
implementación de la red LAN en esa oficina: definición, beneficios, utilización, componentes y procedimientos para la creación y mantenimiento de la LAN.
Vamos al grano Red local o LAN (Local Área Network) Es un sistema de comunicaciones de alta velocidad que conecta microcomputadoras o PC y/o periféricos que se encuentran cercanos, por lo general dentro del mismo edificio. Características de la red de área local 1. El radio que abarca es de pocos kilómetros, por ejemplo: edificios, un campus universitario, un complejo industrial, entre otros. 2. Utilizan un medio privado de comunicación. 3. Pueden atender a cientos de dispositivos muy distintos entre sí (impresoras, ordenadores, discos, teléfonos, módems) (ver figura 7). 4. Ofrecen la posibilidad de comunicación con otras redes a través de pasarelas o gateways.
Figura7 5. Una LAN consta de hardware y software de red y sirve para conectar las que están aisladas. 6. Los programas y utilidades que componen el software de la LAN, hacen de puente de unión entre el usuario y el núcleo central de la computadora.
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7. Una LAN da la posibilidad de que los PC compartan entre ellos programas, información y recursos, como unidades de disco, directorios e impresoras y, de esta manera, está a disposición la información de cada puesto de trabajo los recursos existentes en otras computadoras.
Semana 4
Red de Área Local (LAN)
Topología de las redes de área local Hay muchos parámetros que conforman la arquitectura de una red de área local; en la tabla 1 te presentamos algunos de ellos. Tabla 1 1. Según la técnica • Redes de difusión: tienen un solo canal de code transmisión municación compartido por todas las máquinas. • Redes punto a punto: la información puede pasar por varias máquinas intermedias antes de llegar a su destino. 2. Según método de • CSMA (acceso múltiple por detección de portadora): se basa en que cada estación monitorea acceso al medio o “escucha” el medio para determinar si éste se encuentra disponible para que la estación pueda enviar su mensaje. • Token: asegura que todos los nodos van a poder emplear el medio para transmitir en algún momento. 3. Por su topología • Estrella: existe en ella un punto central o más o disposición en propiamente nodo central, al cual se conectan el espacio todos los equipos. • Bus: todos los nodos que componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno a continuación del otro. • Anillo: se conectan linealmente entre sí todos los ordenadores, en un bucle cerrado. • Mixtas: son las más frecuentes y se derivan de la unión de topologías “puras”: estrella-estrella, bus-estrella, entre otras uniones.
En el evangelio de San Lucas, los apóstoles pescan con redes en el lago de Genesaret (5:1-11) representando la futura “pesca de almas” que deberían realizar según mandó Jesús: ¡No tengas miedo, desde ahora serás pescador de hombres! Margarita Gómez (2005) aprovechó esa cita para decir que las redes de área local no pescan almas, pero atrapan conocimientos. 165
Semana 4
Red de Área Local (LAN)
Para saber más… La red LAN permite realizar varias actividades tales como: estructurar la computadora, los archivos, las unidades de masa y código de usuario, entrar en el ámbito de la red local para poder compartir recursos y enviar o recibir mensajes, entre otras funciones que podrás apreciar en el video que encontrarás en el multimedia sobre las “Redes de área local”, también disponible en: http://li.co.ve/pOy De igual forma, te invitamos a que visualices los tipos de redes de área local en la presentación de PowerPoint denominada “Tipología de redes LAN”, disponible en el multimedia.
Aplica tus saberes Las redes de área local son de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión, por eso es la más adecuada para implementarla en la oficina (planteada en el reto de esta semana), ya que se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información. De acuerdo a esto te invitamos a que realices las siguientes actividades: 1. Expresa lo estudiado esta semana a través de un mapa mental; investiga cómo elaborar este tipo de recurso. 2. Da ejemplos de los diferentes tipos de redes de área local y explica cómo funcionan. 3. Resuelve el crucigrama disponible en el multimedia. 4. Clasifica las redes según su tipo, mediante el juego de completación disponible en el multimedia de este semestre.
Comprobemos y demostremos que… 1. Después de establecer la teoría sobre la red LAN y reconocer este tipo de redes, debes: • Buscar una oficina o laboratorio de informática y determinar qué tipo de red de área local se puede utilizar, para luego exponer los beneficios que se obtienen con el uso de la misma. 166
• Dar algunos ejemplos de la vida real donde hayas observado que se utiliza una red de área local.
Semana 5 Local (LAN) Red de Área Topología de la red de área local
Semana 4
¡Empecemos! En la semana anterior aprendiste sobre los diferentes tipos de redes de área local que existen. Esta semana profundizarás acerca de la topología de redes LAN que hace referencia a la distribución geométrica que forman las computadoras y los dispositivos en los que se unen. ¡Ánimo,queridos amigos y amigas!
¿Qué sabes de...? Las computadoras que están conectadas en una red de área local de un entorno pequeño como, por ejemplo, una oficina, se pueden organizar o configurar de acuerdo a las topologías. Cada topología tiene sus propios parámetros, como: la distancia entre cada puesto de trabajo, el costo y la distribución de los recursos. Recuerda que es necesario conocer cada topología porque todas estas características influyen al momento de escoger una. Aunque no se ha entrado de lleno en el tema de las topologías de redes, te invitamos a: 1. Reflexionar sobre los temas estudiados en las semanas anteriores, todos relacionados con las redes. 2. Explicar qué significado tiene para ti el término “topología”. 3. Relacionar el término topología con alguna situación de tu cotidianidad.
El reto es... Para profundizar en el tema de las topologías de redes y avanzar en la toma de decisiones sobre cuál debe ser utilizada, toma en consideración, primero, lo que has aprendido hasta ahora; segundo, las investigaciones que puedas hacer sobre el tema, y elabora una propuesta de cuál es la topología de red más adecuada en una oficina de servicios y por qué.
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Semana 5
Topología de la red de área local
Vamos al grano En la semana anterior aprendiste que las redes se clasifican según su topología en estrella, bus, anillo y mixtas; en esta oportunidad nos centraremos en las tres primeras, ya que la cuarta es una combinación de las anteriores. A continuación te presentaremos las diferentes topologías de la LAN. 1. La topología en estrella: se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central y todas las transacciones pasan a través del nodo central, siendo éste el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones (figura 8).
Figura 8 Es decir, aquí una computadora hace la función de servidor, ubicándose en el centro de la configuración y todas las otras computadoras o estaciones de trabajo se conectan a ella. Una forma de evitar un sólo controlador central y además aumentar el límite de conexión de nodos, así como lograr una mejor adaptación al entorno, sería utilizar una topología en estrella distribuida. Este tipo está basado en la topología en estrella pero distribuyendo los nodos en varios controladores centrales. El inconveniente de su utilización reside en que aumenta el número de puntos de mantenimiento. Ventajas • Posee gran modularidad, lo que permite aislar una estación defectuosa con bastante sencillez y sin perjudicar al resto de la red. 168
Semana 5
Topología de la red de área local
• Para aumentar el número de estaciones o nodos de la red en estrella no es necesario interrumpir, ni siquiera parcialmente la actividad de la red, realizándose la operación casi inmediatamente. Desventaja • Posee máxima vulnerabilidad en el nodo central ya que, si éste falla, toda la red fallaría.
La topología en estrella es empleada en redes Ethernet y ArcNet.
2. La topología en bus: su funcionamiento es similar al de la red anillo: permite conectar las computadoras en red en una sola línea con el fin de poder identificar cuál de todas las computadoras se esté eligiendo.
Figura 9 Todos los computadores están conectados en un único canal de comunicaciones “el bus”; cuando un ordenador quiere enviar datos lo deposita en el bus; los datos son recogidos por el ordenador al que van dirigidos (por el reconocimiento de una dirección única que posee cada computador). En este tipo de red los ordenadores no tienen que transmitir las señales que les llegan, por lo que los tiempos de propagación de la información son óptimos y los terminales averiados no influyen en la transmisión de los datos. 169
Semana 5
Topología de la red de área local
El principal inconveniente de esta red es que es necesario disponer de un mecanismo de detección y tratamiento de las colisiones que se producen cuando dos ordenadores intentan emitir al mismo tiempo. Otra propiedad interesante es que el “bus” actúa como medio pasivo y, por lo tanto, en caso de extender la longitud de la red, el mensaje no debe ser regenerado por repetidores (los cuales deben ser muy fiables para mantener el funcionamiento de la red). En este tipo de topología cualquier ruptura en el cable impide la operación normal y es muy difícil de detectar. Por el contrario, el fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su funcionamiento. Una variación de la topología en bus es la de árbol, en la cual el bus se extiende en más de una dirección, facilitando el cableado central al que se le añaden varios cables complementarios. La técnica que se emplea para hacer llegar la señal a todos los nodos es utilizar dos frecuencias distintas para recibir y transmitir. Las características descritas para el bus siguen siendo válidas para el árbol. 3. Topología en anillo: se caracteriza por un camino unidireccional cerrado que conecta todos los nodos. Dependiendo del control de acceso al medio, se dan nombres distintos a esta topología:
Figura 10 • Bucle: se utiliza para designar aquellos anillos en los que el control de acceso está centralizado (una de las estaciones se encarga de controlar el acceso a la red).
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• Anillo: se utiliza cuando el control de acceso está distribuido por toda la red. Como las características de uno y otro tipo de la red son prácticamente las mismas, se utiliza el término anillo para las dos.
Topología de la red de área local
Semana 5
En cuanto a fiabilidad, presenta características similares al bus: la avería de una estación puede aislarse fácilmente, pero una avería en el cable inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo es más fácil de localizar, ya que el cable se encuentra físicamente dividido por las estaciones. Las redes de este tipo a menudo se conectan formando topologías físicas distintas al anillo, pero conservando la estructura lógica (camino lógico unidireccional) de éste. Un ejemplo de esto es la topología en anillo/estrella, en la cual los nodos están unidos físicamente a un conector central (llamado concentrador de cables o centro de cableado) en forma de estrella, aunque se sigue conservando la lógica del anillo (los mensajes pasan por todos los nodos). Cuando uno de los nodos falla, el concentrador aísla el nodo dañado del resto del anillo y permite que continúe el funcionamiento normal de la red. Para expandir el anillo, se pueden conectar varios concentradores entre sí formando otro anillo, de manera que los procedimientos de acceso siguen siendo los mismos. Para prevenir fallos en esta configuración se puede utilizar un anillo de protección o respaldo. De esta forma se ve como un anillo, en realidad, proporciona un enlace de comunicaciones muy fiable, ya que no sólo se minimiza la posibilidad de fallo, sino que éste queda aislado y localizado, lo cual implica un fácil mantenimiento de la red. El protocolo de acceso al medio debe incluir mecanismos para retirar el paquete de datos de la red una vez llegado a su destino. Resumiendo, una topología en anillo no es excesivamente difícil de instalar, aunque gaste más cable que un bus, pero el coste de mantenimiento sin puntos centralizadores puede ser intolerable. La combinación estrella/anillo puede proporcionar una topología muy fiable sin el coste exagerado de cable como en una “estrella” pura.
Para saber más… En las siguientes direcciones web encontrarás material relacionado a las topologías de la red de área local: http://li.co.ve/pVV
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Semana 5
Topología de la red de área local
Aplica tus saberes Para esta semana es necesario que tengas muy claro cada concepto de las topologías de la red LAN, cómo es su distribución geométrica y qué funciones tienen cada una. Sobre estos temas ya has venido trabajando, por eso te proponemos visitar una oficina a la que tengas acceso e identificar qué tipo de red está instalada; luego, elabora el diagrama de la red. Apóyate en la información estudiada esta semana y en sitios web que traten sobre el tema. Para resolver el reto, consulta tu multimedia y busca la presentación “Topología de redes”, donde podrás encontrar imágenes relacionadas a las topologías de la red LAN. También hallarás una presentación sobre las “Redes computacionales” que te será muy útil.
Comprobemos y demostremos que… 1. En el CCA realiza una exposición sobre el reto de esta semana y comparte con tus compañeros los resultados obtenidos. 2. Realiza una maqueta donde ubiques una serie de computadoras y algunos recursos que puedan ser compartidos en una red. Coloca la topología que consideres acorde en ese lugar y explica por qué sugieres que sea esa topología.
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Topología6de la red de área local Semana Redes alámbricas e inalámbricas
Semana 5
¡Empecemos! ¡Estimada y estimado participante! Esperamos que mantengas ese mismo ánimo de seguir aprendiendo, practicando y relacionando todos los temas con la vida diaria. Con toda seguridad ya sabes qué es una red, su tipología y topología, y manejas los saberes necesarios para entender el tema de esta semana: las redes alámbricas e inalámbricas. Veremos su funcionamiento, ventajas y desventajas, la asociación de su aplicación en la educación, las empresas y los hogares, además de los avances tecnológicos en cuanto a las comunicaciones dadas por las redes.
¡Ánimo! Sigue esforzándote como hasta ahora. “El único límite a nuestros logros de mañana está en nuestras dudas de hoy”. Franklin Roosevelt
¿Qué sabes de...? El auge que actualmente tienen las redes inalámbricas a nivel mundial se debe fundamentalmente a que son capaces de ofrecer una amplia gama de situaciones factibles para el uso efectivo de la computadora y las redes, muy distinto al tipo de red tradicional. Esto facilita el acceso a la información y la navegación web, la consulta de correo electrónico, el acceso a herramientas de trabajo colaborativo, entre otros. En relación a esto y con lo que ya sabes sobre redes, reflexiona sobre lo siguiente: explica con tus propias palabras qué es una red inalámbrica, escribe el nombre de al menos dos redes inalámbricas y establece diferencias entre una red inalámbrica y una alámbrica.
El reto es... En la oficina del Instituto Radiofónico Fe y Alegría necesitan instalar una red (bien sea alámbrica o inalámbrica), que sea efectiva, donde todos los depar-
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Semana 6
Redes alámbricas e inalámbricas
tamentos puedan compartir recursos y comunicarse sin importar la ubicación de las estaciones de trabajo. Y que la inversión económica no sea elevada. Ayuda al IRFA a decidir cuál de las dos redes es más efectiva en este caso. ¡Ánimo! Tú puedes solucionar este reto.
Vamos al grano 1. Redes alámbricas (cableadas) Las redes alámbricas se construyen a través de cables de datos, generalmente con base en Ethernet. Los cables de datos, conocidos como cables de red de Ethernet o cables con hilos conductores (CAT5), conectan computadoras y otros dispositivos que forman las redes. Se utilizan cuando se necesita mover grandes cantidades de datos a altas velocidades, como recursos multimedia de calidad profesional. Tabla 2 Ventajas y desventajas de una red alámbrica Ventajas Desventajas • Costos relativamente bajos en • Instalación más laboriosa ya que comparación a las redes inalámutiliza canaletas, conectores, cabricas. bles y otros. • Máximo rendimiento posible en • El acceso físico es uno de los problemas más comunes dentro de la conexión o compartimiento de recursos. las redes alámbricas. • Mayor velocidad - cable de Ether- • Dificultad y expectativas de exnet estándar hasta 100 Mbps. pansión.
2. Redes inalámbricas Es un conjunto de computadoras o de cualquier dispositivo informático comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, sino que puede darse mediante el uso de láser, microondas y satélites de comunicación.
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Semana 6
Redes alámbricas e inalámbricas Tabla 3 Ventajas y desventajas de una red inalámbrica
Ventajas Desventajas • Flexibilidad: dentro de la zona • Menor ancho de banda: las redes de cable actuales trabajan a de cobertura de la red inalámbri100 Mbps, mientras que las redes ca los nodos se podrán comuniinalámbricas Wi-Fi lo hacen a 11 car y no estarán atados a un cable Mbps. para poder estar comunicados. • Poca planificación: sólo nos te- • Mayor inversión inicial: el coste nemos que preocupar de que de los equipos de red inalámbriel edificio o las oficinas queden cos es superior al de los equipos dentro del ámbito de cobertura de red cableada. de la red. • Seguridad: como el área de co• Diseño: los receptores son basbertura no está definida por patante pequeños y pueden interedes o por ningún otro medio grarse dentro de un dispositivo y físico, a los posibles intrusos no llevarlo –incluso– en un bolsillo. les hace falta estar dentro de un edificio o estar conectados a un • Robustez: puede aguantar bascable. tante mejor algún tipo de percan• Interferencias: las bandas de frece inesperado. cuencias no requieren de licencia administrativa para ser utilizadas, por lo que muchos equipos del mercado, como teléfonos inalámbricos, microondas, entre otros, utilizan esta misma banda de frecuencias. • Incertidumbre tecnológica: ya existen tecnologías que ofrecen una mayor velocidad de transmisión y más altos niveles de seguridad. Es posible que, cuando se popularice esta nueva tecnología, se deje de utilizar la actual.
Se puede realizar una mezcla entre una red inalámbrica y una alámbrica, de manera que pueden funcionar de la siguiente manera: que el sistema cableado sea la parte principal y la inalámbrica sea la que le proporcione movilidad al equipo y al operador para desplazarse con facilidad en distintos campos (ejemplo: almacén u oficina).
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Redes alámbricas e inalámbricas
Para saber más… Luego de haber leído y analizado lo relacionado con redes alámbricas e inalámbricas, se puede observar que estas van mejorando y evolucionando a medida que avanza la tecnología en algunas áreas de la vida del ser humano. Te invitamos a que observes y realices un resumen sobre el video “Redes cableadas e inalámbricas” que encontrarás en el disco multimedia. Además, te sugerimos revisar la información sobre este tipo de redes en las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/rca
http://li.co.ve/rcb
Aplica tus saberes Ya sabes que las redes cableadas e inalámbricas son un conjunto interconectado de computadoras autónomas. Es decir, se trata de un sistema de comunicaciones que conecta varias unidades, bien sea a través de un cableado o de forma inalámbrica, lo cual les permite intercambiar información, comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Prepara un tema sobre las redes inalámbricas y cableadas y organiza un foro en el CCA. Pide orientación a tu facilitador. Al final elabora un informe sobre lo discutido.
Comprobemos y demostremos que… 1. Establece la diferencia de las funciones y características de la tarjeta de red inalámbrica y la alámbrica
Figura 11 Tarjeta de Red Inalámbrica 176
Figura 12 Tarjeta de Red Alámbrica
Redes alámbricas e inalámbricas
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2. Realiza una entrevista en una empresa cualquiera e indaga sobre las redes alámbricas e inalámbricas, tomando como punto de partida estas preguntas: a) ¿Con qué tipo de red trabaja? b) ¿Por qué se escoge una red inalámbrica/alámbrica en la empresa? c) ¿Cuál de las dos redes funciona mejor? d) ¿Cómo se trabaja en esas empresas con ese tipo de red? e) ¿Qué ventajas y desventajas tienen con la red que utilizan? Incluye otras preguntas que creas importantes para aprender más sobre las redes alámbricas e inalámbricas. Elabora un informe y discute los resultados en el CCA.
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Redes telefónicas y telefonía móvil
Redes telefónicas y telefonía móvil ¡Empecemos! Amigo y amiga participante, ya conoces algunos elementos sobre las redes inalámbricas y cableadas; esta semana tendrás la oportunidad de estudiar las redes telefónicas fijas y la telefonía móvil que están tan presentes en nuestra vida diaria. ¿Quién no se ha comunicado hoy día por teléfono? o ¿quién no tiene un celular hoy día? Estos son dispositivos que, conectados en red, utilizamos a diario. Conoceremos con más profundidad estos sistemas para que podamos darles el mejor uso, sabiendo con precisión cómo están conformadas y en qué ámbitos se utilizan.
¿Qué sabes de...? La telefonía móvil emplea ondas electromagnéticas; las mismas se transmiten a través del aire y son captadas mediante equipos celulares por los usuarios. Esta red tiene en particular una zona de cobertura dependiendo de la potencia de transmisión. La telefonía fija es un sistema que, aunque ya casi no se utiliza en algunos países, posee gran calidad en la comunicación y, si sus instalaciones son correctas, son de alta efectividad en el proceso de comunicación a corta o larga distancia. Esta red está interconectada a través de un sistema de cableado. En relación a esto y de acuerdo a tu experiencia reflexiona sobre los tópicos siguientes: ¿qué empresas administran la telefonía móvil y fija en Venezuela?, ¿cuáles son las ventajas y desventajas de ambos tipos de telefonía?
El reto es... Describe cuál es el proceso que tiene una red telefónica para que puedan comunicarse dos o más personas a nivel mundial. De igual manera, investiga cómo es el proceso comunicativo a través de la telefonía móvil. 178
Después de investigar sobre este tipo de red, compáralas y saca tus conclusiones en cuanto a:
Redes telefónicas y telefonía móvil
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• Su utilidad en la vida del ser humano. • Avances tecnológicos de este tipo de red. • Ventajas y desventajas con el uso de la telefonía fija y la telefonía móvil.
Vamos al grano Las redes telefónicas La red telefónica fija posee la mayor cobertura geográfica, es la que mayor número de usuarios tiene y ocasionalmente se ha afirmado que es “el sistema más complejo del que dispone la humanidad”. Permite establecer una llamada entre dos usuarios en cualquier parte del planeta de manera distribuida, automática, prácticamente instantánea. Este es el ejemplo más importante de una red con conmutación de circuitos. Una llamada iniciada por el usuario origen llega a la red por medio de un canal de muy baja capacidad, el canal de acceso, dedicado precisamente a ese usuario denominado línea de abonado. En un extremo de la línea de abonado se encuentra el aparato terminal del usuario (teléfono o fax) y el otro está conectado al primer nodo de la red, que en este caso se llama central local. La función de una central consiste en identificar en el número seleccionado, la central a la cual está conectado el usuario destino y enrutar la llamada hacia dicha central, con el objeto que ésta le indique al usuario destino, por medio de una señal de timbre, que tiene una llamada. Al identificar la ubicación del destino reserva una trayectoria entre ambos usuarios para poder iniciar la conversación. La trayectoria o ruta no siempre es la misma en llamadas consecutivas, ya que ésta depende de la disponibilidad instantánea de canales entre las distintas centrales. Existen 2 tipos de redes telefónicas: • Las públicas: que a su vez se dividen en red pública móvil y red pública fija. • Las privadas que están básicamente formadas por un conmutador. Las redes telefónicas públicas fijas están formadas por diferentes tipos de centrales, que se utilizan según el tipo de llamada realizada por los usuarios. Éstas son: • CCU: Central con Capacidad de Usuario.
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Redes telefónicas y telefonía móvil
• CCE: Central con Capacidad de Enlace. • CTU: Central de Tránsito Urbano. • CTI: Central de Tránsito Internacional. • CI: Central Internacional. • CM: Central Mundial. Cada una de estas centrales telefónicas está dividida a su vez en dos partes principales: 1. Control: se lleva a cabo por diferentes microprocesadores, los cuales se encargan de enrutar, direccionar, limitar y dar diferentes tipos de servicios a los usuarios. 2. Conmutación: se encarga de las interconexiones necesarias en los equipos para poder realizar las llamadas.
Cables telefónicos Un cable telefónico está constituido por: 1. Conductores: es un hilo de cobre redondo, homogéneo y sólido previamente recocido. Según las consideraciones económicas es también posible utilizar conductores de aluminio. 2. Aislamiento: se trata del material usado para aislar un conductor de otros. Para este fin se emplea papel de alta calidad, polietileno y cloruro de vinilo. La telefonía celular, también llamada telefonía móvil, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red.
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El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico que permite tener acceso a la red de telefonía celular o móvil. Se denomina celular debido a las antenas repetidoras que conforman la red, cada una de las cuales es una célula. Su principal característica es su portabilidad, que permite comunicarse desde casi cualquier lugar. Aunque su principal función es la comunicación de voz, como el teléfono convencional, su rápido desarrollo ha incorporado otras funciones y ahora la mayoría cuenta con cámara fotográfica, agenda, acceso a Internet, reproducción de video e incluso GPS y reproductor mp3, entre otros.
Redes telefónicas y telefonía móvil
Semana 7
El primer antecedente respecto al teléfono móvil es de la compañía Motorola, con su modelo DynaTAC 8000X, que fue diseñado por el ingeniero de Motorola, Rudy Krolopp en 1983. El modelo pesaba casi un kilo y tenía un valor de casi 4.000 dólares.
Para saber más… La información encontrada en las siguientes direcciones web te puede servir como referencia para la investigación que debes realizar esta semana: http://li.co.ve/pZt
http://li.co.ve/pZu
Aplica tus saberes La movilización social y los problemas ambientales que han surgido debido a los avances tecnológicos han permitido la creación de nuevas leyes y normativas para prevenir la contaminación, la exposición al público y la regulación, así como el control del uso de los celulares. Promueve mesas de trabajo con tus compañeros en el CCA para investigar y discutir estas leyes y su cumplimiento en Venezuela. Asimismo, el desarrollo de la telefonía móvil ha experimentado un crecimiento casi exponencial a nivel mundial en cuanto a diseño y funciones, lo cual ha producido la proliferación de redes de telefonía móvil y un aumento significativo de su uso, mientras que la telefonía fija va produciendo un avance regular. En torno a estas ideas elabora un breve ensayo sobre la influencia de la telefonía en la sociedad.
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Semana 7
Redes telefónicas y telefonía móvil
Comprobemos y demostremos que… 1. Realiza un informe que contenga: a) Historia de la telefonía. b) Avances tecnológicos de las redes telefónicas. c) Ejemplos de los diferentes tipos de redes telefónicas. 2. Investiga y realiza un mapa mental sobre los avances en la telefonía móvil en Venezuela. Luego conversen en el CCA sobre este tema.
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Semana 7 Redes telefónicas y telefonía móvil Semana 8 Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) ¡Empecemos! Estimados y estimadas participantes, bienvenidos y bienvenidas a esta semana, donde aprenderemos sobre la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI), la cual facilita conexiones digitales y proporciona una amplia gama de servicios a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizadas, transmitiendo datos de voz, fax, imagen y paquetes de Internet de forma clara. Para entender este tema, te recomendamos revisar lo estudiado en semanas anteriores. El refrán popular dice “el que persevera vence”. No hay nada más cierto que esto; tu tesón y dedicación así lo demuestran. No pienses mucho en lo que falta, reflexiona más bien sobre lo que te ha dejado el breve recorrido que has hecho por las redes informáticas y para qué te sirve en tu proyecto de vida.
¿Qué sabes de...? Cuando la mayor parte de la información que se enviaba o recibía era sólo textos no se consideraba un problema el uso de las líneas telefónicas, pero ahora con el importante papel de los elementos multimedia tales como imágenes, videos, música, entre otros, resulta necesario disponer de conexiones más rápidas. ¿Conoces alguna red que cumpla con funciones específicas para el envío de multimedia y otros servicios? ¡Anímate a aprender sobre las RDSI, que son las redes específicas para estas funciones!
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Semana 8
Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)
El reto es... En el empleo de la RDSI los usuarios podrán acceder a través de los terminales específicos a servicios finales o tele servicios. ¿A qué servicios finales o tele servicios podrán acceder los usuarios? Anímate a investigar y contestar esta interrogante, teniendo presente que la conexión RDSI usa una misma infraestructura para diferentes servicios que ha ido evolucionando con el paso del tiempo y cambiado todas las líneas telefónicas analógicas tradicionales a digitales.
Vamos al grano La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI o ISDN en inglés) es la que procede por evolución de la Red Digital Integrada (RDI) y facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados.
Figura 13
Estructura general de la RDSI Los principales elementos que componen la estructura de la RDSI son los accesos digitales de abonado, la red de tránsito y los nodos especializados. Los accesos digitales de abonado permiten conectar los terminales del abonado a la red a través de configuraciones de acceso normalizadas. Los accesos digitales de abonado están constituidos por: 184
Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)
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• Los propios locales del abonado con equipos terminales y una red interior que interconecta estos terminales con la línea de transmisión y se conocen por instalaciones del abonado. • Los equipos y líneas de transmisión digital que unen las instalaciones con la central y se conocen por red local. La red de tránsito interconecta las centrales locales entre sí o con los nodos especializados de la red. La red de tránsito está constituida por: • Sistemas digitales de transmisión. • Centrales digitales de conmutación de circuitos, con elementos adicionales de conmutación de paquetes. • Sistemas de señalización por canal común. Los nodos especializados son de diversos tipos: • Nodos para servicios centralizados y de valor añadido. • Nodos de interconexión con otras redes. • Nodos de operadoras. • Nodos de explotación de la red.
Ventajas de la RDSI • Calidad de servicio: gran velocidad en los tiempos de establecimiento y liberación de las llamadas. Alta velocidad de transmisión y baja tasa de errores. • Posibilidades de utilización: integración de voz, datos, texto e imagen, terminales multiservicio, integración de redes. • Economía: transferencia de grandes volúmenes de información en menos tiempo. Solución única a las diversas necesidades de comunicación.
Para saber más… En las siguientes direcciones web encontrarás información importante y útil sobre la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI): http://li.co.ve/rc7
http://li.co.ve/rcH
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Semana 8
Red Digital de Servicios Integrados (RDSI)
Aplica tus saberes Los servicios y teleservicios son todos esos espacios a través de los cuales podemos acceder, comunicarnos, enviar o recibir información o paquetes de multimedia. Elabora una lista de los archivos que se pueden enviar o recibir a través de las RDSI y responde: ¿qué caracteriza a una red digitalizada?, ¿porqué se afirma que es integrada?
Comprobemos y demostremos que… Teniendo como fundamento lo estudiado esta semana y tu experiencia realiza las siguientes actividades y coméntalas en el CCA. 1. Explica qué es y para qué sirve una red digital de servicios integrados (RDSI). Hazlo desde tus propias ideas y convicciones. 2. Realiza los juegos que encontrarás en el multimedia.
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Red Digital de Semana 9 Servicios Integrados (RDSI) Red de Área Metropolitana (MAN)
Semana 8
¡Empecemos! Apreciados y apreciadas participantes, en esta semana tendremos la oportunidad de acceder a otros saberes sobre las redes, específicamente la Red de Área Metropolitana (MAN). Recuerda que una red de computadores posibilita entre otras cosas, una mayor facilidad de comunicación entre usuarios, la reducción en el presupuesto para software y hardware, mejor organización de los grupos de trabajo que la conforman, mejoras en la administración de los equipos y programas, optimización en cuanto a la integridad de los datos y mayor seguridad para acceder a la información. Ten presente que una red es la conexión de dos o más computadores que tienen la capacidad de intercambiar información. Las Redes de Área Metropolitana (Metropolitan Area Network o MAN, en inglés), al igual que las redes LAN, cumplen una función importante para la comunicación en cualquier organización. Con este tema podrás diferenciar las redes y comprender el impacto de las redes informáticas en las organizaciones y en la vida diaria.
¿Qué sabes de...? En las investigaciones previas realizadas seguramente habrás leído algún tema relacionado con las redes MAN. ¿Qué sabes de una red de área metropolitana?
El reto es... Imagina que estás trabajando en una empresa que tiene varias sucursales en el Estado o localidad donde vives. Dicha empresa tiene que recibir información sobre las operaciones que realiza durante la jornada del día y tú como gerente de operaciones tienes entre tus funciones el acceso inmediato a la información de manera confidencial en cada uno de los computadores de las sucursales. ¿Cómo harías para revisar la información de todas las sucursales durante el día, sin tener que trasladarte a cada una de ellas?, ¿qué medio utilizarías para la revisión de la información?
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Semana 9
Red de Área Metropolitana (MAN)
Vamos al grano MAN es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE). La tecnología de pares de cobre se posiciona como la red más grande del mundo constituyendo una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas; las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10 Mbps, 20 Mbps, 45 Mbps, 75 Mbps, sobre pares de cobre y 100 Mbps, 1 Gbps y 10 Gbps mediante fibra óptica.
Figura 14
Una red de área metropolitana puede ser pública o privada 1. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos. 188
Red de Área Metropolitana (MAN)
Semana 9
2. Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en esta área geográfica.
Características principales de una red MAN • Son redes que se extienden sobre áreas geográficas de tipo urbano, como una ciudad, aunque en la práctica dichas redes pueden abarcar un área de varias ciudades. • Son implementadas por los proveedores de servicio de Internet, que son normalmente los proveedores del servicio telefónico. Las MAN usualmente están basadas en estándares SONET/SDH o WDM, que son estándares de transporte por fibra óptica. • Estos estándares soportan tasas de transferencia de varios giga bits (hasta decenas de giga bits) y ofrecen la capacidad de soportar diferentes protocolos de capa 2. Es decir, pueden soportar tráfico ATM, Ethernet, Token Ring, FrameRelay o lo que se te ocurra. • Son redes de alto rendimiento. • Son utilizadas por los proveedores de servicio precisamente por soportar todas las tecnologías que se mencionan. Es normal que en una MAN un proveedor de servicios monte su red telefónica, su red de datos y los otros servicios que ofrezca. Este tipo de redes es una versión más grande que la LAN y normalmente se basa en una tecnología similar a esta. Las redes MAN también se aplican en las organizaciones, en grupos de oficinas corporativas cercanas a una ciudad; estas no contienen elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. Las mismas pueden ser públicas o privadas.
Para saber más… Para afianzar tus saberes sobre los componentes de una red de área metropolitana, visita las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/rcK
http://li.co.ve/rcO
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Semana 9
Red de Área Metropolitana (MAN)
Aplica tus saberes En la ciudad donde vives, específicamente en el municipio donde está ubicado el CCA, realiza una visita guiada a varias empresas que tengan sucursales, para identificar qué tipo de redes utilizan para transferir la información y compara si tienen las mismas características de una red de área metropolitana (MAN); luego elabora un cuadro comparativo que contenga sus ventajas y desventajas. De igual forma, observa el video sobre las “Redes MAN” que se encuentra disponible en el multimedia y en esta dirección web: http://li.co.ve/rtH
Comprobemos y demostremos que… 1. Escribe un ensayo breve sobre las redes MAN, donde incluyas: definición de redes, importancia, características, ejemplos y otros aspectos que consideres relevantes. 2. Realiza la actividad interactiva de completación disponible en el disco multimedia.
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Red de Área10 Metropolitana (MAN) Semana Redes de Área Ampliada (WAN)
Semana 9
¡Empecemos! Bienvenidos y bienvenidas nuevamente a otra semana en la que estudiaremos las Redes de Cobertura Amplia (WAN). Éstas son redes que cubren una extensa región geográfica; puede ser un país, varios países o un continente, permitiendo una conexión más amplia con muchos usuarios en relación a las otras redes (LAN y MAN), trabajadas en las semanas anteriores. Con esta red se da inicio a una amplia gama de conexiones para comunicarse, recibir y enviar información, sin importar la distancia.
¿Qué sabes de...? En casi todas las WAN, la red contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par de enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse, deberán hacerlo indirectamente, por medio de otros dos enrutadores. Cuando se envía un paquete de un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe completo en cada enrutador intermedio, se almacena hasta que la línea de salida requerida está libre y, a continuación, se reenvía. Una subred basada en este principio se llama, “de punto a punto”, de “almacenar y reenviar” o de “paquete conmutado”.
El reto es... Realiza un gráfico o un mapa que describa cómo se distribuye la Red de Área Extensa (WAN).
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Semana 10
Redes de Área Ampliada (WAN)
Este reto es muy sencillo pero debes prepararte bien y buscar información sobre las WAN y cómo son sus conexiones.
Vamos al grano Red de Área Amplia (Wide Area Network - WAN): esta cubre áreas de trabajo dispersas en un país o varios países o continentes. Para lograr esto se necesitan distintos tipos de medios: satélites, cables interoceánicos, radio, entre otros; así como la infraestructura telefónica de larga distancia que existe en ciudades y países, tanto de carácter público como privado. Este tipo de redes contiene máquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (endsystem), los cuales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. Casi todas las redes de área amplia (excepto aquellas que usan satélites) tienen subredes para almacenar y reenviar. Cuando los paquetes son pequeños y el tamaño de todos es el mismo, suelen llamarse celdas.
Tipos de redes WAN 1. Conmutadas por circuitos: son redes en las cuales, para establecer comunicación, se debe efectuar una llamada y, cuando se establece la conexión, los usuarios disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red.
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2. Conmutadas por mensaje: en este tipo de redes el conmutador suele ser un computador que se encarga de aceptar tráfico de los computadores y terminales conectados a él. El computador examina la dirección que aparece en la cabecera del mensaje hacia el Equipo Terminal de Datos (DTE, por sus siglas en inglés) que debe recibirlo. Esta tecnología
Redes de Área Ampliada (WAN)
Semana 10
permite grabar la información para atenderla después. El usuario puede borrar, almacenar, redirigir o contestar el mensaje de forma automática. 3. Conmutadas por paquetes: en este tipo de red los datos de los usuarios se descomponen en trozos más pequeños. Estos fragmentos o paquetes, están insertos dentro de informaciones del protocolo y recorren la red como entidades independientes. 4. Redes orientadas a conexión: en estas redes existe el concepto de multiplexión de canales y puertos, conocido como circuito o canal virtual, debido a que el usuario aparenta disponer de un recurso dedicado, cuando en realidad lo comparte con otros, pues lo que ocurre es que atienden a ráfagas de tráfico de distintos usuarios. 5. Redes no orientadas a conexión: llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. Estas redes no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de este tipo de red es Internet. 6. Red pública de conmutación telefónica (PSTN): esta red fue diseñada originalmente para el uso de la voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un número que corresponde con la identificación numérica del punto de destino.
Para saber más… Investiga a través de las siguientes direcciones web todo lo relacionado a las Red de Área Ampliada: http://li.co.ve/rtZ
http://li.co.ve/rua
Aplica tus saberes Las redes de área local (LAN) y las redes de cobertura amplia (WAN), poseen diferencias en sus topologías ya que pueden tomar formas muy variadas. Por ejemplo, la estructura de las redes WAN tiende a ser más irregular, debido a la necesidad de conectar múltiples terminales, computadores y centros de conmutación, diferenciándose así de las redes LAN, puesto que son pocos los equipos a conectar. Investiga: ¿cuáles son las topologías de las redes WAN y cómo se aplican? Además, observa el video “Redes WAN”, donde encontrarás más información sobre estas redes y su estructura. También puedes acceder al video mediante este enlace: http://li.co.ve/ru0
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Semana 10
Redes de Área Ampliada (WAN)
Para resolver el reto de esta semana busca en Internet algunos gráficos de la red WAN y guíate a través de esas imágenes.
Comprobemos y demostremos que… 1. En la tabla 4 escribe las ventajas y desventajas que poseen las redes de área ampliada: Tabla 4 Ventajas de las WAN
Desventajas de las WAN
2. Da tres ejemplos donde se empleen las redes WAN. 3. Elabora un cuadro comparativo entre las redes LAN, MAN y WAN para establecer sus diferencias.
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Redes de 11 Área Ampliada (WAN) Semana Internet
Semana 10
¡Empecemos! Durante todo el semestre has tenido la oportunidad de reforzar tus saberes a través de investigaciones en Internet relacionadas a todos los temas. Puedes observar que hoy día es importante el uso de Internet en cualquier campo de la vida o para generar cualquier tipo de conocimiento de acuerdo a las características de la búsqueda de la información, debido a la variedad de contenido que allí encontramos. En esta semana aprenderás más sobre el Internet, especialmente lo que tiene que ver con su estructura y los beneficios de su uso.
¿Qué sabes de...? La estructura de Internet es parecida a una tela de araña en la cual unas redes se conectan con otras sin una jerarquía aparente. Imagina la cantidad de cosas que puedes encontrar allí o la variedad de información que se puede mostrar de un solo tema. ¿Sabes de dónde surge Internet? y ¿cómo utilizarlo?
El reto es... Da tres ejemplos de cómo se emplean las distintas direcciones para identificar máquinas, usuarios o archivos. Debes establecer el uso de direcciones IP, dominios y subdominios, direcciones de correos electrónicos y dirección URL.
Vamos al grano Internet es una red mundial de redes de ordenadores que permite a éstos comunicarse de forma directa y transparente, compartiendo información y servicios a lo largo de la mayor parte del mundo. Para que dos ordenadores conectados a Internet puedan comunicarse entre sí es necesario que exista un lenguaje común entre ellos. Este lenguaje en común o protocolo es un conjunto de convenciones que determinan cómo se
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Semana 11
Internet
realiza el intercambio de datos entre dos ordenadores o programas. Los protocolos usados por todas las redes que forman parte de la Internet se llaman abreviadamente TCP/IP y son: • Un protocolo de transmisión: TCP (Transmission Control Protocol). • El protocolo Internet: IP (Internet Protocol). Internet no es una red de ordenadores en el sentido usual, sino una red de redes, donde cada una es independiente y autónoma. Abarca la mayor parte de los países, incluyendo miles de redes académicas, gubernamentales, comerciales, privadas, entre otras. Anfitriones (host): Se conoce como anfitrión o host a cualquier ordenador conectado a la red que disponga de un número IP y presta algún servicio a otro ordenador.
Ordenador local y ordenador remoto • Ordenador local (local host o local computer): es el ordenador en el que el usuario comienza su sesión de trabajo y el que se utiliza para entrar en la red. Es el punto de partida desde el cual se establecen las conexiones con otros ordenadores. • Ordenadores remotos (remote host): son aquellos con los que el usuario establece contacto a través de Internet y pueden estar situados físicamente en cualquier parte del mundo. “Dentro de cada uno de nosotros se encuentra un anhelo profundo, innato y casi inefable de encontrar nuestra voz en la vida. La explosión revolucionaria y exponencial de Internet es una de las manifestaciones modernas más claras de esta verdad. Puede que Internet sea el símbolo perfecto del nuevo mundo, de la economía de la información, de los trabajadores del conocimiento y de los drásticos cambios que se han producido”. Stephen Covey
Para saber más… Investiga más sobre Internet y sus componentes en las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/ruH 196
http://li.co.ve/ruI
http://li.co.ve/ruJ
Semana 11
Internet
Aplica tus saberes Revisa en el multimedia el documento “Redes e Internet” desde la página 17 hasta la 23; allí encontrarás la historia del Internet, formas de acceder a Internet, qué es World Wide Web (WWW), documentos de hipertextos, buscadores, proxy y correo electrónico, lo cual te servirá de apoyo en las asignaciones de esta semana. Aprovecha al máximo este material y otros que puedas encontrar en Internet. En base a esta información y lo que has aprendido elabora un breve ensayo sobre la importancia que tiene Internet en la sociedad y más específicamente en tu comunidad. Asimismo, te invitamos a complementar tus saberes a través del video “Cómo funciona el Internet”, disponible en el disco multimedia.
Comprobemos y demostremos que… 1. El flujo de información de Internet se da a través del modelo de ClienteServidor. Explica de qué se trata este modelo y realiza un mapa mental donde lo representes. 2. Realiza un informe que contenga la historia de Internet y los avances de esta red hoy día. 3. De acuerdo a las siguientes características de nombres de dominio, coloca algunas direcciones web (mínimo dos y máximo cinco) que coincidan con éstos: Tabla 5 Siglas .org .com .es .edu .gov o .gob .ve
Significado Organización no gubernamental Empresa España Institución educativa Organización gubernamental Venezuela
Dirección web
4. Investiga ¿por qué en algunas páginas gubernamentales de Venezuela se usa la extensión .gob? por ejemplo www.rnv.gob.ve
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Semana12 12 Semana Protocolo de Internet (IP)
Protocolo de Internet (IP)
¡Empecemos! Estimado y estimada participante, esta semana tendrás la oportunidad de aprender sobre protocolo de Internet (IP), el cual permite enlazar computadoras de diferentes tipos, ser ejecutado en sistemas operativos distintos y funcionar tanto en redes de área local como en redes de área extensa, permitiendo a su vez una conexión de equipos en distintos puntos geográficos. Además, los IP tienen la ventaja de transferir información de un computador a otro, no de una sola vez, sino dividiéndola en pequeños paquetes; así las líneas de transmisión, los routers (enrutadores) y los servidores no son monopolizados por un solo usuario durante demasiado tiempo y se garantiza la fluidez de la información. Sigue fortaleciendo tus saberes sobre este tema tan importante en la actualidad. Es vital que logres entrelazar todo lo que has aprendido en las semanas anteriores con lo que verás a continuación. ¡Ánimo!
¿Qué sabes de ...? TCP/IP fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (EEUU) para comunicar distintas redes, con el objetivo de formar una red mucho más amplia, que se denominó ARPANET. Detrás de su desarrollo estuvieron muchas personas; sin embargo, VintonCerf es reconocido como uno de los principales programadores de la suite (conjunto de aplicaciones) TCP/IP. Recuerda que es importante tener bien claro lo que has aprendido sobre redes en semanas anteriores y más aún lo estudiado en la semana 10, relacionado con Internet. Antes de entrar en el tema propiamente dicho te invitamos a reflexionar sobre el significado que tiene para ti el término “protocolo” y dar tu interpretación sobre la expresión “paquete de datos”.
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Semana 12
Protocolo de Internet (IP)
El reto es ... Realiza un manual de procedimientos que oriente a tus compañeros sobre la configuración de la dirección IP: coloca el procedimiento, imágenes que indiquen dichos procedimientos, qué se debe y no se debe hacer para configurar la dirección IP,así como otros aspectos que consideres necesarios. Después realiza una demostración de dichos procedimientos en el laboratorio de informática utilizando para ello una presentación o directamente en un computador.
Vamos al grano Protocolo de Internet (Internet Protocol-IP) es un protocolo de comunicación de datos digitales clasificado funcionalmente en la Capa de Red según el modelo internacional OSI.
Figura 15 El diseño del protocolo IP se realizó presuponiendo que la entrega de los paquetes de datos sería no confiable, por lo cual IP tratará de realizarla del mejor modo posible, mediante técnicas de encaminamiento, sin garantías de alcanzar el destino final pero tratando de buscar la mejor ruta entre las conocidas por la máquina que esté usando IP. Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos términos se suelen usar indistintamente). En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.
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Protocolo de Internet (IP)
• IP provee un servicio de datagramas no fiable (también llamado del “mejor esfuerzo”, en inglés best-effort), lo hará lo mejor posible pero sin garantías). IP no provee ningún mecanismo para determinar si un paquete alcanza o no su destino y únicamente proporciona seguridad (mediante checksums o sumas de comprobación) de sus cabeceras y no de los datos transmitidos. Por ejemplo, al no garantizar nada sobre la recepción del paquete, éste podría llegar dañado, en otro orden con respecto a otros paquetes, duplicado o, simplemente, no llegar. • Si se necesita fiabilidad, ésta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP. • Las cabeceras IP contienen las direcciones de las máquinas de origen y destino (direcciones IP), que serán usadas por los routers para decidir el tramo de red por el que reenviarán los paquetes. Si la información a transmitir (“datagramas”) supera el tamaño máximo “negociado” (MTU) en el tramo de red por el que va a circular podrá ser dividida en paquetes más pequeños y re-ensamblada luego cuando sea necesario. Estos fragmentos podrán ir cada uno por un camino diferente dependiendo de cómo estén de congestionadas las rutas en cada momento. Generalmente por los cables de la red viajan paquetes de información provenientes de diferentes ordenadores y con destinos diversos. Esta forma de transmitir información se denomina “conmutación de paquetes”. Cada paquete de datos contiene: • Una porción de la información real que se quiere transmitir. • Otros datos necesarios para el control de la transmisión. • Las direcciones IP de los ordenadores de destino y de partida. Todas las operaciones relacionadas con el encaminamiento de los paquetes de información y la inclusión de etiquetas con las direcciones IP de origen y destino están determinadas por el protocolo IP. Para que los ordenadores puedan “hablar” entre sí es necesario el protocolo de control de transmisión (TCP). Este protocolo: • Divide la información en paquetes del tamaño adecuado. • Numera esos paquetes para que puedan volver a unirse en el orden correcto. • Añade cierta información extra, necesaria para la transmisión y posterior descodificación del paquete. También para detectar posibles errores en la transmisión.
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El software de TCP en el ordenador remoto se encarga de extraer la información de los paquetes recibidos, los cuales no tienen por qué llegar en el orden en el que fueron enviados; TCP se encarga de ensamblarlos en el orden correcto.
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Protocolo de Internet (IP)
Direcciones IP Es un número que identifica de manera lógica y jerárquicamente a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo de Internet (Internet Protocol), correspondiente al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC (dirección física) que es un número físico asignado a la tarjeta o dispositivo de red (viene configurada de fábrica), mientras que la dirección IP se puede cambiar.
Figura 16 El usuario al conectarse desde su hogar a Internet utiliza una dirección IP. Esta dirección puede cambiar al reconectarse. A la posibilidad de cambio de dirección de la IP se denomina dirección IP dinámica. Los sitios de Internet que, por su naturaleza, necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (IP fija o IP estática), es decir, que no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos, servidores web, conviene que tengan una dirección IP fija o estática ya que, de esta forma, se facilita su ubicación. Las máquinas manipulan y jerarquizan la información de forma numérica y son altamente eficientes para hacerlo y ubicar direcciones IP. Sin embargo, los seres humanos debemos utilizar otra notación más fácil de recordar y utilizar, por ello las direcciones IP pueden utilizar un sinónimo, llamado nombre de dominio (Domain Name). Para convertir los nombres de dominio en direcciones IP, se utiliza la resolución de nombres de dominio DNS. • Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). • Para que dos ordenadores, situados en cualquier parte del mundo, puedan comunicarse entre sí, es necesario que estén identificados de forma conveniente a través de una dirección.
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Protocolo de Internet (IP)
• Cada ordenador conectado a Internet tiene una dirección exclusiva y que lo distingue de cualquier otro ordenador del mundo, llamada dirección IP o número IP. • Dos ordenadores no pueden tener el mismo número IP, pero un ordenador sí puede tener varios números IP. • Las direcciones IP están formadas por cuatro números separados por puntos, cada uno de los cuales puede tomar valores entre 0 y 255. Por ejemplo: 125.64.250.6. • Cada vez que se ejecuta una aplicación para utilizar un servicio en Internet, el software de comunicaciones del ordenador local necesita conocer la dirección IP del ordenador remoto con el que se quiere entrar en contacto. • Como memorizar números resulta complicado, existe un sistema de identificación por nombres. El conjunto de protocolos TCP/IP no pertenecía a una empresa en concreto, lo que permitió el uso por parte de cualquier fabricante; de esta forma nace Internet tal como la conocemos hoy.
El nombre TCP/IP proviene de dos de los protocolos más importantes de la familia de protocolos Internet, el Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP).
Para saber más… A través de estas direcciones web puedes investigar todo lo relacionado a las IP (su función, cómo establecer una dirección IP, los tipos de protocolos, entre otros aspectos interesantes): http://li.co.ve/rvt
http://li.co.ve/rvw
Aplica tus saberes
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Los TCP/IP poseen muchas características importantes, de las que resaltan dos: a) Flexibilidad, es decir, adaptación a distintas configuraciones de software y hardware y b) Código abierto, lo que significa que cualquiera que haga uso de TCP/IP puede reescribir el software. Observa el video “Modelo TCP/IP” que trata sobre este protocolo y sus beneficios. De igual forma, te re-
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Protocolo de Internet (IP)
comendamos revisar los documentos sobre el protocolo de Internet, que encontrarás en el DVD multimedia. De acuerdo a esto y a tu experiencia, reflexiona sobre los siguientes planteamientos y escribe tus apreciaciones: 1. ¿Para qué sirven los protocolos TCP/IP? 2. Resuelve el crucigrama disponible en el disco multimedia. 3. Elabora un glosario con los términos utilizados en el tema estudiado esta semana.
Comprobemos y demostremos que… 1. Elabora un modelo (maqueta) del funcionamiento de los protocolos TCP/ IP y realiza la exposición en tu CCA. Explica además cómo es el proceso de transmisión y recepción de los paquetes de información o datagramas. 2. Determina la dirección lógica (IP) y la dirección física (MAC) de alguna de las computadoras disponibles en el CCA y explica con tus propias palabras la diferencia entre ambas direcciones. 3. Ya aprendiste que para la comunicación a través de las redes WANse utiliza infinidad de protocolos; ahora te invitamos a completar la tabla 6: Tabla 6 Protocolo UDP TCP ICMP IP RIP OSPF ARP RARP DNS BOOTP FTP TELNET EGP IGP GGP NIS NFS
Significado
Uso
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El router
¡Empecemos! Queridos amigos y amigas, esta semana estudiaremos las formas cómo pasa la información de una computadora a otra, es decir, todo el proceso que sigue un paquete de Internet para que uno o más usuarios tengan acceso a él. El dispositivo que permite esta interconexión se denomina router. Si desconoces este dispositivo tan importante en la conexión de redes distintas, te animamos a que aproveches al máximo esta semana porque aquí aprenderás sobre su utilidad.
¿Qué sabes de...? Recuerda que Internet es la red de redes y es muy amplia su utilización en el mundo, por eso existen muchos caminos posibles para que la información pase de un computador a otro. Por ejemplo, cuando un router recibe un paquete, decide cuál es el camino adecuado a seguir y lo envía al siguiente, el cual vuelve a decidir y lo envía y así sucesivamente el proceso se repite hasta que el paquete llega al destino final. Antes de entrar de lleno al tema, ¿sabes qué es el router? y ¿cuáles son sus componentes?
El reto es... Puede haber problemas de encaminamiento cuando la información pasa de una red a otra, dependiendo del tráfico y los paquetes de información. ¿Qué hay que hacer para conectar dos redes distintas? Recuerda que, por el hecho de que sean redes distintas, tienen también distintos medios de transmisión, distinta estructura de la información que transmiten y distintas velocidades. 204
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El router
Existen dispositivos que permiten que estas redes puedan funcionar bien, investiga al respecto y podrás encontrar la solución a este reto. También te recomendamos ver el video “El router” que encontrarás en el disco multimedia, también disponible en: http://li.co.ve/rTx
Vamos al grano 1. Un router o Gateway También conocido como enrutador o encaminador de paquetes es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un enrutador (mediante bridges, que quiere decir “puentes”) y que, por tanto, tienen prefijos de red distintos. Un router es un dispositivo conectado en la red que une redes diferentes. Sus funciones son: a) Adaptar la estructura de información de una red a la otra (datagramas con tamaños y estructuras distintas). b) Pasar información de un soporte físico a otro (distintas velocidades y soportes físicos). c) Encaminar información por la ruta óptima. d) Reagrupar la información que viene por rutas distintas.
2. Un router inalámbrico o enrutador inalámbrico Es un dispositivo que realiza las funciones de un router, pero también incluye las funciones de un punto de acceso inalámbrico. Se utiliza comúnmente para proporcionar acceso a Internet o a una red informática. No se requiere un enlace por cable, ya que la conexión se realiza a través de ondas de radio. Puede funcionar en una LAN cableada (local área network), en una LAN sólo-inalámbrica (WLAN), o en una red mixta cableada/inalámbrica, dependiendo del fabricante y el modelo.
Componentes de un router • Puertos de entrada: realiza las funciones de la capa física consistentes en la terminación de un enlace físico de entrada a un router; realiza las funciones de la capa de enlace de datos necesarias para inter-operar con las funciones de la capa de enlace de datos en el lado remoto del enlace de entrada; realiza también una función de búsqueda y renvío, de modo que un paquete reenviado dentro del entramado de conmutación del enrutador emerge en el puerto de salida apropiado.
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El router
• Entramado de conmutación: conecta los puertos de entrada del router a sus puertos de salida. • Puertos de salida: almacena los paquetes que le han sido reenviados a través del entramado de conmutación y los transmite al enlace de salida. Realiza entonces la función inversa de la capa física y de la capa de enlace que el puerto de entrada. • Procesador de encaminamiento: ejecuta los protocolos de encaminamiento, mantiene la información de encaminamiento y las tablas de reenvío y realiza funciones de gestión de red dentro del router.
Para saber más… El esqueleto de Internet está formado por un gran número de routers y la información va pasando de uno a otro hasta llegar a su destino. Investiga más sobre cómo pasa esa información y cuál es la función del router a través de las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/r7W
http://li.co.ve/r7X
http://li.co.ve/r7V
Aplica tus saberes La tecnología se actualiza y mejora constantemente de acuerdo a los cambios sociales y avances en el mundo, por eso es importante que sepas elegir un router adecuado a tus necesidades, siempre con miras a la calidad, velocidad y utilidad, por eso es necesario que sigas los siguientes pasos: 1. Determina el estándar que necesitas: diferentes routers soportan diversos estándares, los cuales difieren en cuanto a la tasa de transmisión, frecuencia, ancho de banda y compatibilidad. 2. Compatibilidad: verifica la compatibilidad de tus equipos; revisa la descripción breve del equipo, busca el modelo de tarjeta que posee, también en el panel de control ve a Sistema/Administrador de dispositivos/ y allí buscas en el apartado “Adaptadores de red” y observa en Internet su descripción. 3. Determina la velocidad y frecuencia que necesitas en tu red: comprar un router rápido no es práctico si los demás componentes no alcanzan el máximo de velocidad que ofrece el mismo.
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4. Seguridad: la última pero no por ello la menos importante es el “wireless security”. Busca routers con firewall, un alto nivel de encriptación y filtrado (IP, URL o MAC Address). Debes ver que tu futuro router tenga todos los posibles niveles de seguridad para estar tranquilo.
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El router
Comprobemos y demostremos que… 1. Define y discute con tus compañeros y compañeras en el CCA, los siguientes planteamientos: a) ¿Qué es Bridge y Repeatery y cuál es su relación con un router? b) ¿Qué utilidad tiene un router en la actualidad? 2. En el laboratorio de informática realiza la siguiente práctica y documenta (de forma escrita y fotográfica) todos los procedimientos, observaciones y aprendizajes relacionados con la configuración de un router: a) Verifica si existe una conexión a Internet y cómo está establecida (cableada o inalámbrica). b) Realiza un esquema de cómo está organizada esa red en el laboratorio: ubicación del o de los routers, lugar de las computadoras y el servidor principal, y cualquier otra característica que consideres necesaria. c) Verifica la marca y capacidad del router o los routers, realiza un dibujo o toma una foto a dicho dispositivo e identifica sus partes. d) Observa el proceso de conexión y transferencia de información entre los computadores (velocidad y fluidez). 3. Realiza la configuración de un router y toma en consideración lo que se establece en el documento “Configuración básica de un router” que encontrarás en el disco multimedia.
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Estructura del protocolo OSI
Estructura del protocolo OSI ¡Empecemos! En esta última semana del 9no semestre te queremos felicitar por haber llegado hasta aquí con éxito, enfrentando y resolviendo retos relacionados a los tipos de redes. Esperamos que con esta última semana refuerces todo lo aprendido, ya que lo visto durante el semestre tiene vinculación, además te va a servir de referencia para el 10mo semestre, en el cual continúa esta gran aventura sobre las redes, su instalación y mantenimiento. De igual forma te invitamos a que en esta semana pongas todo de tu parte para aprender sobre la estructura del protocolo OSI y sus siete fases.
¿Qué sabes de...? El modelo básico de referencia OSI o simplemente modelo OSI, afronta el problema de las comunicaciones de datos y las redes informáticas dividiéndolo en niveles. Cada participante de la comunicación incorpora como mínimo uno de los mismos y los equipos terminales los incorporan todos. ¿Conoces cuales son los 7 niveles OSI?
El reto es... A las redes que aprendiste a utilizar en este 9no semestre, asígnales la estructura de protocolos OSI de acuerdo a su función y características. Debes investigar sobre los sietes niveles OSI y cómo se aplican a cada tipo de red.
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OSI es el Open Systems Interconection Reference Model (Modelo Referencial de Sistemas Abiertos de Interconexión en español). Tiene siete niveles y en realidad no es una arquitectura particular, porque no especifica los detalles de los
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Estructura del protocolo OSI
niveles, sino que los estándares de la ISO (International Standar Organization u Organización Internacional para la Estandarización) existen para cada nivel.
Figura 17 1. Nivel físico: se encarga de las tareas de transmisión física de las señales electromagnéticas entre los diferentes sistemas. Las limitaciones del nivel físico (equipos de transmisión y recepción, medios de transmisión, amplificadores, etc.) imponen otras al resto del sistema; por un lado, limitan la velocidad de transmisión (en bits por segundo) y, por otro, hacen aparecer una probabilidad de error, el porcentaje de bits erróneos que llegan a destino. La primera limitación es casi insalvable partiendo de un medio de transmisión dado, puesto que los parámetros físicos de este último imponen un límite superior no superable por medio de una mejora tecnológica. Los medios de transmisión poseen una capacidad acotada y la electrónica que utilizamos para llevar a cabo las transmisiones puede mejorar la velocidad, pero no superar este límite. Esta limitación viene dada por el ancho de banda o anchura del espectro eléctrico, que puede atravesar el medio de transmisión (doblar el ancho de banda significa que se puede duplicar la velocidad de transmisión) y por la imposibilidad práctica de recibir la señal libre de cualquier interferencia. 2. Nivel de enlace: es el primero de la torre OSI que se basa en software, algoritmos y protocolos. Su misión principal es dar fiabilidad a la transmisión de las señales eléctricas o electromagnéticas que proporciona el nivel físico, lo que se puede conseguir si las cotas de error son inferiores al 1%. Se añaden bits adicionales a los que forman el mensaje para poder detectar errores de transmisión y pedir su retransmisión. Para ello, es preciso conferir una estructura a los bits agrupados en pequeños bloques denominados tramas, que contienen los bits de mensaje, los
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Estructura del protocolo OSI
bits añadidos para detectar errores y diferentes campos de control, tales como el número de trama. El nivel de enlace no sólo sirve para controlar líneas punto a punto, sino también para controlar líneas compartidas por diferentes terminales (redes de área local).
3. Nivel de red: es el que permite que puedan haber más de dos máquinas involucradas en las interconexiones. Si sólo se tuviese el nivel de enlace, esto no sería posible. El nivel de enlace se ocupa de que los bits lleguen de un lado a otro; por lo tanto, sólo permite interconectar dos máquinas. Para poder interconectar más de dos máquinas, necesitamos identificarlas y conectarlas de alguna manera. Ésta es la tarea del nivel de red. Las redes de conmutación de paquetes constituyen el tipo de red más eficiente para transmitir datos desde diferentes dispositivos. La adición de los bits redundantes y su comparación en recepción se denomina “detección de errores”.
Tipos de redes de conmutación de paquetes • Redes que funcionan en modo datagrama: podríamos decir que este tipo de redes son las básicas, puesto que incorporan la funcionalidad mínima para que un grupo de nodos y de terminales interconectados puedan hacer pasar información de un punto a otro. El problema de estas redes radica en la dificultad de garantizar la entrega correcta y completa de la información, puesto que los diferentes paquetes que forman la transmisión no mantienen un vínculo conocido por la red. Los paquetes pueden llegar fuera de orden, duplicados o, incluso, se pueden perder sin que la red pueda hacer gran cosa al respecto. Se deja al terminal receptor la responsabilidad de restaurar los posibles daños que haya tenido el paquete durante la transmisión. • Redes que funcionan en modo circuito virtual: estas redes pueden garantizar que la entrega de los paquetes sea correcta y completa, y lo hacen aportando el concepto de conexión propio de las redes de conmutación de circuitos. Es el circuito virtual. Este último permite agrupar los paquetes relacionados de manera que el receptor los recibe correctamente sin problemas de orden, duplicación o pérdida.
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Estructura del protocolo OSI
Figura 18 La asignación de direcciones es uno de los conceptos básicos del nivel de red. Le permite, como sistema distribuido pero único, decidir cuál de los múltiples terminales es el destinatario final de cada paquete. El direccionamiento constituye el procedimiento que permite a este sistema distribuido conducir la información por los diferentes nodos de origen a destino, minimizando el trayecto y el tiempo de tránsito, optimizando recursos, etc. 4. Nivel de transporte: permite una conexión fiable sobre cualquier tipo de red (fiable o no). En las redes de conmutación de paquetes en modo datagrama es donde este nivel revela su importancia, puesto que es el responsable de controlar las posibles deficiencias de las transmisiones. La función principal de este nivel consiste en asegurar la calidad de transmisión entre los terminales que utilizan la red, lo que implica recuperar errores, ordenar correctamente la información, ajustar la velocidad de transmisión de la información (control de flujo, etc.). 5. Niveles de sesión, presentación y aplicación: estos tres niveles se suelen explicar de manera conjunta, puesto que existen pocos ejemplos prácticos de protocolos de sesión y de presentación. Además, la arquitectura de Internet delega todos los trabajos por encima de transporte a la aplicación. No obstante, en el modelo OSI están definidos como tres niveles diferentes e independientes, con atribuciones propias. • El nivel de sesión: es, en teoría, el encargado de gestionar las conexiones de larga duración, la recuperación de caídas de red de manera transparente y los protocolos de sincronía entre aplicaciones. • El nivel de presentación: se encarga de conseguir que las diferentes plataformas (sistemas operativos, procesadores, etc.) se puedan entender al conectarse por medio de una misma red. Dicho de otra
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manera, soluciona el problema de la heterogeneidad definiendo una forma universal de codificar la información. Dicha codificación puede tener propiedades de eficiencia (por medio de la compresión, por ejemplo), propiedades de confidencialidad (por medio de la criptografía), entre otros. • Nivel de aplicación: aquí residen los programas. En este nivel podemos encontrar servidores, clientes que acceden a estos últimos, aplicaciones que trabajan según un modelo simétrico (peer-topeer), entre otros.
Para saber más… Para complementar tus saberes revisa las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/r8q
http://li.co.ve/r8x
http://li.co.ve/r8v
Aplica tus saberes Los niveles OSI surgen basados en la necesidad de desarrollar una arquitectura de comunicaciones estándar que sirva como referencia a cualquier fabricante para adaptarla, tanto a los tipos de máquina que se disponga (de diferentes marcas, con diferentes sistemas operativos, entre otros), como a los tipos de medios de comunicación que se tengan que atravesar para acceder a éstos (redes de área local, redes telefónicas de conmutación, redes públicas de conmutación de paquetes, entre otros). Te sugerimos profundizar más sobre la estructura de protocolo OSI, procedimientos y casos de aplicación del mismo, revisando el material “Curso de redes básico” desde la página 49 a la 65, disponible en el multimedia. De igual forma te invitamos a que observes el video “Tutorial del modelo OSI” que encontrarás en el multimedia.
Comprobemos y demostremos que… Después de esto, elabora un mapa mental para explicar cada uno de los niveles del modelo OSI y debátelo con tus compañeros en el CCA.
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1. Realiza un glosario de palabras que se utilicen en las telecomunicaciones y relacionadas a las redes. Este te servirá para el próximo semestre cuando empieces a hacer conexiones de redes.
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2. En el CCA divídanse en 7 grupos y realicen mesas de trabajo sobre cada uno de los niveles OSI. Busquen material de apoyo para que cada grupo discuta y realicen mapas conceptuales. Luego hagan una exposición sobre el nivel que les tocó.
Ahora comienza una nueva etapa para ti, ¡Aprovéchala!
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Referencias
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