1 Caracterizació de redes Objetivos del capítulo 4 4 4 4 4 4 4 Itroducir los coceptos básicos de redes de comuicacioes. Describir los pricipios de fucioamieto de las redes locales. Idetificar los distitos tipos de redes y sus topologías. Describir los elemetos de la red local y su fució. Coocer los diferetes orgaismos de ormalizació relacioados co las redes de comuicacioes. Idetificar los factores que impulsa la cotiua expasió y evolució de las redes de datos. Describir el cocepto de protocolo de comuicació.
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA El cocepto de iformació del que se habla hoy e día y al que se le ha cocedido tata importacia, resulta a primera vista u tato complejo de defiir. Podemos decir que iformació es todo aquello que a través de uestros setidos peetra e uestro sistema ervioso y produce u aumeto e uestros coocimietos. Así pues, la iformació expresa el saber e setido amplio. El fucioamieto de todas las comuidades aimales y humaas es posible gracias a la comuicació. Ésta cosiste e u acto por el cual u idividuo establece u cotacto co otros que le permite itercambiar iformació. Para que esa comuicació sea posible, la iformació deberá represetarse mediate uos símbolos que todos los idividuos ivolucrados e esa comuicació debe coocer para poder iterpretarlos correctamete. Para osotros, los humaos, este itercambio de iformació se realiza a través de la voz o de palabras escritas (leguaje). El cocepto de iformació que se ha repasado e los párrafos ateriores resulta de gra importacia para la iformática. Ésta es la ciecia que estudia el tratamieto automático de la iformació, es decir, los istrumetos y métodos que permite automatizar determiadas tareas repetitivas y así liberar al ser humao de esas pesadas labores. Por su parte, u sistema iformático es aquél que realiza algú tipo de tratamieto de la iformació. Puede ser ta secillo como calcular la suma de dos úmeros, o ta complejo como obteer las fechas y horas de los eclipses totales de Sol que se producirá e los próximos años. El esquema más secillo del cocepto de sistema de iformació se expoe e la figura 1.1. Figura 1.1. Modelo de sistema iformático simplificado. Represeta la fució básica que realiza el mismo visto desde el exterior. 18
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Si aumetamos el ivel de detalle, podremos observar que, además de iformació de etrada o de salida, detro del sistema de iformació puede existir datos de carácter fijo que o varía durate el proceso de elaboració de la iformació, además de datos de carácter temporal que se utiliza para obteer resultados itermedios y que se elimia ua vez que se ha obteido los resultados y datos de tipo variable que puede modificar el estado actual del sistema. El ejemplo más secillo lo ecotramos e ua calculadora, dode la iformació fija la costituye las tablas de logaritmos o trigoométricas; los resultados itermedios se almacea temporalmete e ua memoria itera para realizar operacioes más complejas. El sistema iformático ecesita coocer cómo debe procesar la iformació. Esta característica la obtiee a través de u programa que tiee almaceado y que cotiee todas las istruccioes para la elaboració de los datos. E ua calculadora, por ejemplo, el programa idica qué operació umérica debe realizarse (suma, resta, etc.) y puede seleccioarse por el usuario. Segú la Uió Iteracioal de Telecomuicacioes, se defie formalmete telecomuicació como toda trasmisió, emisió o recepció de sigos, señales, imágees, soidos o iformacioes de cualquier tipo que se trasmite por hilos, medios ópticos, radioeléctricos u otros sistemas electromagéticos. Por su parte, ua red de trasmisió de datos es ua estructura formada por determiados medios físicos (dispositivos reales) y lógicos (programas de trasmisió y cotrol) desarrollada para satisfacer las ecesidades de comuicació de ua determiada zoa geográfica. Se trata, pues, de u soporte que permite la coexió de diversos equipos iformáticos (o cualquier otro dispositivo electróico) co el objetivo de sumiistrarles la posibilidad de que itercambie iformacioes. Figura 1.2. Red de trasmisió de datos. Esquema simplificado. 19
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA La señal recibida por el receptor es la suma de la señal eviada por el emisor más ua compoete de ruido que se suma durate su circulació a través de la red. Por lo tato, habrá que itroducir mecaismos de detecció y correcció de errores. E la mayoría de los casos, todos los errores producidos o puede ser corregidos, pero sí la mayoría de ellos. El límite se sitúa teiedo e cueta el máximo aceptable por el usuario y el coste de la istalació de la red. Señal recibida = Señal eviada + Ruido Hay que teer e cueta que ua red de trasmisió de datos o está formada úica y exclusivamete por el medio de trasmisió. El problema fudametal cosiste e orgaizar toda la estructura cuado existe ua gra catidad de usuarios; e el caso del sistema telefóico es evidete que todos los aboados debe estar coectados, pero resulta absurdo coectar a todos co todos (por la gra catidad de cableado que esto supoe). E estas codicioes, es ecesario u mecaismo que establezca comuicacioes etre usuarios, icluso a través de u mismo cable. Por lo tato, los elemetos de ua red de comuicació so los siguietes: Sistema de trasmisió: es la estructura básica que soporta el trasporte de las señales por la red. Sistema de comutació: mecaismo que permite el ecamiamieto de la iformació hacia su destio. Normalmete va a existir u medio limitado para la comuicació, por lo que éste deberá ser compartido por varios emisores y receptores. El ejemplo más simple de este sistema lo costituye u operador de telefoía (cetralita) que se ecarga de coectar a dos usuarios que desea comuicarse (véase la figura 1.3). Sistema de señalizació: para que la comuicació sea posible, es ecesario que exista u sistema de iteligecia distribuido por la red que sicroice todos los recursos que se ecuetra e ella. Este cotrol se lleva a cabo eviado señales a los distitos elemetos que iterviee e la comuicació. Estos dispositivos de señalizació se ecarga, por ejemplo, de idicar a u usuario que está recibiedo ua llamada (cuado suea u timbre) que se ecuetra ocupado, etc. 20
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Figura 1.3. Diagrama básico de comutació. El operador humao u otro dispositivo automático es el ecargado de establecer la comuicació etre los aboados. Ua red de computadoras es u cojuto de ordeadores que posee dos características difereciadoras: 4 4 Se ecuetra itercoectadas mediate algú medio de trasmisió (es decir, puede itercambiar iformació). So autóomas, es decir, tiee cierta potecia de cálculo (puede realizar procesado de datos) y o so cotroladas por otras computadoras cetrales. Muchos grades ordeadores cetrales so utilizados por los usuarios a través de u moitor y u teclado, u sistema que o se cosidera ua red de comuicació ya que solamete existe u ordeador que realiza los cálculos. 1.1 Sistemas de umeració U sistema de umeració es aquél que emplea u cojuto de símbolos además de uas determiadas reglas que permite represetar catidades uméricas. Se utiliza ua represetació úica e la que cada símbolo o cojuto de símbolos represeta exclusivamete ua catidad, y a la iversa. A lo largo de la historia de la humaidad, se ha desarrollado muchos sistemas de umeració diferetes, defiidos por ua serie de reglas más o meos complejas. Muchos de estos sistemas se ha basado e el uso del úmero 21
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 10 y sus múltiplos, sobre todo porque los humaos cotamos co 10 dedos e las maos. Si embargo, a la hora de maejar catidades más grades o de realizar cálculos matemáticos, muchos sistemas de umeració ha resultado ser poco efectivos, impidiedo el avace cietífico de los pueblos que los ha utilizado. Figura 1.4. Sistema de umeració egipcio. Este sistema es de tipo aditivo, e el que cada símbolo represeta ua catidad que se suma co el resto para formar el total. E este sistema, la posició que ocupa cada símbolo o es relevate; e los jeroglíficos los símbolos se colocaba e diferetes posicioes, siguiedo más bie patroes estéticos. Los sistemas de umeració puede ser aditivos, e los que se suma los símbolos que represeta cada catidad y dode o es relevate el orde e el que aparezca (como el sistema egipcio). Tambié puede ser híbridos, dode se multiplica los símbolos ates de sumarlos (como el sistema chio). Muchos sistemas está basados e los múltiplos de 10 (los sistemas de umeració de base 10), auque otros sistemas utiliza varias bases (por ejemplo, el babilóico, que usa las bases 10 y 60). Los sistemas de umeració más utilizados actualmete so los posicioales, gracias a que co ellos se simplifica la realizació de operacioes matemáticas. U sistema posicioal posee las siguietes características: 4 4 4 4 Se emplea u úmero fiito de símbolos, dígitos o cifras, lo que determia la base del sistema. Cada catidad viee expresada por ua secuecia fiita de símbolos del sistema. La catidad total expresada se obtiee sumado el valor de cada uo de los símbolos. El valor de cada símbolo depede de sí mismo y de la posició que ocupa detro de la secuecia de símbolos. Normalmete tedrá más valor cuato más a la izquierda se sitúe. 22
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES U úmero real N de p dígitos eteros y q fraccioarios, expresado e la base b, adopta el siguiete desarrollo poliomial: (N) b = a p-1 b p-1 +a p-2 b p-2 +...+a 1 b 1 +a 0 b 0 +a -1 b -1 +...+a -q b -q Dode b es la base del sistema de umeració y todos los ai (cifras o dígitos) perteece al alfabeto del sistema o, lo que es lo mismo, 0 ai < b. El úmero N, cuya expresió matemática es el poliomio precedete, se suele represetar abreviadamete como la sucesió de sus coeficietes, idicado, además, la base del sistema: (N) b = (a p-1 a p-2...a 1 a 0.a -1 a -2...a -q ) b Como se habrá observado, la posició de cada ua de las cifras o dígitos se establece a partir del puto decimal (o coma decimal) del sistema, siedo los dígitos situados a la izquierda catidades eteras, mietras que los situados a la derecha represeta catidades decimales. EJEMPLO 1.1 Comparemos la base 10 co la base 4. E la base 10, se usa los dígitos {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} y e la base 4, {0,1,2,3}. El úmero 230103 e la base 4 será: (230103) 4 = 2 4 5 +3 4 4 +0 4 3 +1 4 2 +0 4 1 +3 4 0 = (2835) 10 Para expresar la misma catidad, e la base 10 se ha utilizado cuatro cifras y e la base 4 ha hecho falta seis. De todo lo aterior se desprede que, cuato mayor sea la base del sistema, mayor será el úmero de símbolos del alfabeto y meor será el úmero de cifras ecesarias para represetar ua catidad. El mayor úmero que se puede represetar de ua base b co m dígitos es b m 1. 1.1.1 Sistema decimal El sistema de umeració más empleado por la mayoría de las civilizacioes y que es actualmete utilizado e todo el mudo es el llamado sistema decimal hidú-arábigo, tomado de los hidúes por los árabes durate el siglo VIII. Los 23
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA hidúes teía diez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, co lo que la base del sistema es b = 10. Además, este sistema sigue el pricipio de posició, por el que el valor del dígito 5 (catidad que represeta) e la posició 3 es 5 10 3. EJEMPLO 1.2 Supogamos que queremos obteer el valor del úmero 463 que está e la base 10. E este caso deberemos obteer el desarrollo poliomial del úmero: 4 10 2 = 4 100 = 400 6 10 1 = 6 10 = 60 3 10 0 = 3 1 = 3 Y la suma resulta (463) 10, que es la represetació e base diez del úmero. 1.1.2 Sistema biario El sistema biario o sistema de umeració e base 2 fue itroducido por Leibiz e el siglo XVII. Tambié se le llama biario atural y es el que utiliza las máquias electróicas digitales ya que éstas sólo puede represetar dos estados diferetes. Al cotar úicamete co dos símbolos, las reglas para realizar las operacioes aritméticas o puede ser más simples (sólo habrá dos tablas para la suma, la resta, etc., mietras que e el sistema decimal hay diez tablas para cada operació). La vetaja aterior compesa la ecesidad de utilizar u mayor úmero de cifras para represetar ua misma catidad (véase el ejemplo 1.3), que e los sistemas cuya base es mayor. Como aécdota, se ha de idicar que el sistema biario es utilizado e la actualidad por alguas tribus primitivas de Asia y América del Sur. E el sistema biario el alfabeto está formado por los símbolos {0,1} y la base es b = 2. U método directo para obteer el valor de la catidad expresada por u úmero de base 2 a base 10 cosiste e utilizar el desarrollo poliomial. La tabla 1.2 muestra los 16 primeros úmeros decimales y sus correspodietes biarios. 24
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Tabla 1.1. Los 16 primeros úmeros e biario Decimal Biario Decimal Biario 0 0 8 1000 1 1 9 1001 2 10 10 1010 3 11 11 1011 4 100 12 1100 5 101 13 1101 6 110 14 1110 7 111 15 1111 EJEMPLO 1.3 El úmero 101100101 e base 2 represeta: (101100101) 2 = 1 2 8 +0 2 7 +1 2 6 +1 2 5 +0 2 4 +0 2 3 +1 2 2 +0 2 1 +1 2 0 (101100101) 2 = (357) 10 Auque al pricipio pueda resultar u poco extraña la formació sucesiva de los úmeros biarios, se usa el mismo procedimieto que co los úmeros e decimal. Para cotar, empezamos por el 0, seguido del 1; ya o teemos más dígitos y, por lo tato, empezamos a formar úmeros de dos cifras: 10 y 11; ahora teemos que pasar a tres cifras: 100, 101, 110 y 111. Este proceso se repite idefiidamete, tomado cada vez u uevo dígito para ampliar la logitud del úmero. A cada ua de las cifras de u úmero biario (0 ó 1) se le llama dígito biario. Muchas persoas cofude dígito biario co bit, pero, e alguos tipos de trasmisioes, estos dos térmios o so equivaletes. Co dígitos biarios se puede represetar todos los úmeros eteros positivos compredidos e el rago [0, 2 1]. 25
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 1.1.3 Coversioes etre decimal y biario Para pasar u úmero represetado e el sistema biario al decimal, basta co realizar su desarrollo poliomial: (a 8 a 7 a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0 ) 2 = a 8 2 8 +a 7 2 7 +a 6 2 6 +a 5 2 5 +a 4 2 4 +a 3 2 3 +a 2 2 2 +a 1 2 1 +a 0 2 0 Por su parte, para pasar u úmero de decimal a biario, se trata la parte etera y la parte decimal por separado. Tomado la parte etera del úmero decimal, se realiza divisioes eteras sucesivas por 2 hasta que el cociete obteido sea 0, y se toma los restos de las divisioes e orde iverso (empezado por el último resto, que es siempre 1 y los demás solamete puede ser 0 ó 1). EJEMPLO 1.4 Covertir (101.1) 2 a base 10. Teemos: (101.1) 2 = 1 2 2 +0 2 1 +1 2 0 +1 2-1 = 4+0+1+0.5 = (5.5) 10 EJEMPLO 1.5 Covertir (357)10 a biario. Los restos de las divisioes aparece debajo de ellas, y cada ua se ecadea co la siguiete: 357/2 = 178/2 = 89/2 = 44/2 = 22/2 = 11/2 = 5/2 = 2/2 = 1/2 = 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 Por lo tato, se obtiee: (357) 10 = (101100101) 2 Por otro lado, para covertir la parte fraccioaria de u úmero decimal a biario, se realiza multiplicacioes sucesivas y se va elimiado la parte etera obteida, que es la que se toma para formar el úmero e biario (siempre será 0 ó 1). El proceso fializa cuado se obtega como resultado 0 o se cosiga suficietes dígitos biarios (hasta coseguir ua aproximació adecuada). Hay que teer e cueta que u úmero e base 10 formado por 26
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES u úmero fiito de dígitos decimales puede covertirse e u úmero co ifiitos dígitos decimales e biario, como muestra los ejemplos 1.6 y 1.7. EJEMPLO 1.6 Covertir (0.40625)10 a biario. Parte etera 0.40625 2 0 0.8125 2 1 0.625 2 1 0.25 2 0 0.5 2 1 0 Por lo tato, (0.40625) 10 = (0.01101) 2 EJEMPLO 1.7 Covertir (0.5311)10 a biario. Parte etera 0.5311 2 1 0.0622 2 0 0.1244 2 0 0.2488 2 0 0.4976 2 0 0.9952 2 1... Por lo tato, (0.5311)10 = (0.10000111)2 27
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 1.1.4 Sistema hexadecimal Uo de los problemas fudametales a los que se efretaro los pioeros de la iformática era fudametalmete la comodidad a la hora de trabajar co u ordeador. Puesto que éste emplea úicamete ceros y uos para represetar la iformació, los operadores humaos o estaba acostumbrados a trabajar de ese modo. Por ejemplo, imagiemos que deseamos que u ordeador realice la suma de dos úmeros eteros. Debemos decirle, por u lado, que deseamos realizar la operació suma (codificada coveietemete e biario), además de los dos úmeros que queremos sumar (tambié codificados e biario). Tal istrucció, e u ordeador co procesador MIPS, está codificada como u úmero biario de 32 dígitos de la siguiete forma: add $2,$4,$2 00000000100011100001100000100001 Por muy iteligete que sea el operador y muy exigete que sea su jefe, o se le puede pedir que apreda de memoria toda la codificació e biario de las istruccioes y datos co que trabaja iteramete u ordeador. Además, tambié debe realizar pesadas operacioes de cambio de base (segú se ha visto e el apartado aterior) para realizar la coversió decimal-biario de los úmeros. Para evitar teer que realizar costatemete esas operacioes de coversió, se pesó e utilizar u sistema de umeració que cumpliera dos codicioes fudametales: 4 4 La base del sistema sea suficietemete cercaa al decimal como para permitir que los humaos tegamos más facilidad de adaptació y facilidad de uso. La coversió co el biario sea lo más secilla posible (y se pueda hacer icluso de cabeza). Hay varios sistemas de umeració que cumple esas dos codicioes. Si embargo, el que más se ha utilizado y se sigue utilizado es el sistema de umeració hexadecimal. E este sistema, la base es b = 16, es decir, existe 16 símbolos diferetes para represetar los úmeros. A primera vista esto puede soar u poco extraño, fudametalmete porque e pricipio o dispoemos de 16 dígitos diferetes para represetar las cifras de los úmeros (recordemos que e decimal hay 10 símbolos). Para represetar los símbolos que falta, se utiliza las primeras letras de uestro alfabeto escritas e mayúsculas. Por lo tato, el sistema hexadecimal represeta los úmeros utilizado los símbolos {0,1,2,3, 4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}. 28
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Pero, cómo se cueta e hexadecimal? Pues exactamete igual que e cualquier sistema de umeració. Primero empezamos por los úmeros de ua cifra: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. Como ya o queda más dígitos, empezamos co dos cifras: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 20, 21,..., hasta que llegamos al úmero FF para seguir de la misma forma co tres cifras. La tabla 1.2 resume los 32 primeros úmeros e hexadecimal, co sus equivaletes e decimal y biario. Todos los ceros que aparece a la izquierda de los úmeros se puede quitar; sólo se utiliza para aumetar la compresió de todos estos coceptos. Si se observa deteidamete la tabla 1.2, o si se extiede la misma para represetar más úmeros e hexadecimal, se comprueba que existe bastate relació etre el biario y el hexadecimal. De hecho, cada cifra e hexadecimal se represeta utilizado cuatro cifras e biario que so siempre las mismas (tomado como referecia las 16 primeras cifras de la parte izquierda de la tabla). Viédolo de esta forma, la coversió resulta imediata. La clave del sistema de umeració hexadecimal reside e que su base es potecia de dos: 2 4 =16. De este modo, la coversió etre los dos sistemas es imediata y cada cifra e hexadecimal represeta las mismas cuatro cifras de biario, idepedietemete de la posició que ocupe. Siempre se toma como referecia el puto decimal para realizar la coversió y, si falta cifras para tomarlas de cuatro e cuatro, se puede añadir ceros. Tabla 1.2. Los 32 primeros úmeros e hexadecimal Decimal Hexadecimal Biario Decimal Hexadecimal Biario 0 0 0000 16 10 00010000 1 1 0001 17 11 00010001 2 2 0010 18 12 00010010 3 3 0011 19 13 00010011 4 4 0100 20 14 00010100 5 5 0101 21 15 00010101 6 6 0110 22 16 00010110 7 7 0111 23 17 00010111 8 8 1000 24 18 00011000 9 9 1001 25 19 00011001 10 A 1010 26 1A 00011010 11 B 1011 27 1B 00011011 12 C 1100 28 1C 00011100 13 D 1101 29 1D 00011101 14 E 1110 30 1E 00011110 15 F 1111 31 1F 00011111 29
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA EJEMPLO 1.8 Supogamos que queremos pasar (1A36D) 16 a biario. Sabemos que las cifras idividuales se represeta de la siguiete forma: (1) 16 = (0001) 2 (A) 16 = (1010) 2 (3) 16 = (0011) 2 (6) 16 = (0110) 2 (D) 16 = (1101) 2 Por lo tato, sólo queda colocar e orde esas cifras para costruir el úmero e biario: (1A36D) 16 = (00011010001101101101) 2 EJEMPLO 1.9 Covertir (5F6C.AB8) 16 a biario. Podemos tratar cada dígito por separado: (5) 16 = (0101) 2 (F) 16 = (1111) 2 (6) 16 = (0110) 2 (C) 16 = (1100) 2 (A) 16 = (1010) 2 (B) 16 = (1011) 2 (8) 16 = (1000) 2 Por lo tato, después de haber elimiado los ceros a la izquierda e la parte etera y los ceros a la derecha e la parte decimal, teemos que: (5F6C.AB8) 16 = (101111101101100.101010111) 2 30
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES EJEMPLO 1.10 Covertir (10010111010001.111011) 2 a hexadecimal. Tomamos los dígitos de la parte etera desde el puto decimal e grupos de cuatro. Podemos añadir ceros a la izquierda para que todos los grupos tega cuatro cifras: 0010, 0101, 1101, 0001 2, 5, D, 1 Para la parte decimal se sigue el mismo proceso, comezado desde el puto decimal: Por lo tato, al fial os queda: 1110, 1100 E, C (10010111010001.111011) 2 = (25D1.EC) 16 El sistema de umeració hexadecimal es muy utilizado hoy e día, auque muchos programas iformáticos, compiladores y demás utilidades lo ha ido sustituyedo por el sistema de umeració decimal. Si embargo, todavía se emplea e determiados aspectos de la iformática e geeral dode resulta más secilla su aplicació que el decimal o el biario, y e redes o es la excepció. 1.2 Itroducció a la COMUNICACIÓN de datos Para que dos ordeadores pueda itercambiar iformació, es ecesario que exista uos dispositivos que la trasporte desde el equipo orige al destio. E este apartado se realizará ua itroducció a los dispositivos y mecaismos de comuicació e redes iformáticas que, posteriormete, se ampliará a lo largo de los capítulos de este libro. 31
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 1.2.1 Coceptos básicos Desde los primeros tiempos de la iformática, e u ordeador se ha distiguido dos partes fudametales: el hardware y el software. Auque estas dos palabras se usa ampliamete, quizás sea preferible utilizar sus equivaletes e castellao: dispositivos y programas. Si realizamos la comparació co el ser humao, estos coceptos podría correspoder al cuerpo y al alma de la persoa. Todos los dispositivos de u ordeador so elemetos físicos, es decir, todo aquello que resulta visible y tagible e el mudo real. Ejemplos de dispositivos físicos so el teclado, la patalla, etc. Por su parte, los programas de u ordeador defie su comportamieto: costa de iformació (datos) y ciertas operacioes defiidas que les idica la forma de maipular esos datos. Estos programas o existe e la realidad, auque está almaceados e la memoria del ordeador como ceros y uos (e realidad, como tesioes eléctricas). Auque o so tagibles, su importacia radica e el hecho de que los programas cotrola a todos los dispositivos del ordeador. Existe u dicho que resume este hecho: El mejor ordeador del mudo sólo sirve para matar marciaos si o tiee el programa adecuado. Si deseamos permitir la comuicació etre varios ordeadores, ecesitamos coectarlos a ua red de trasmisió de datos, como se muestra e la figura 1.5. Esta red está formada por tres partes fudametales: Termiales: so los equipos que se comuica, como ordeadores, teléfoos, etc. Éstos determia la aturaleza de la iformació que va a teer que maejar la red (voz, datos, etc.). Dispositivos de red: se correspode co el cojuto de elemetos físicos que hace posible la comuicació etre el termial emisor y el receptor. Estos dispositivos so: Caal de comuicació: es el medio por el que circula la iformació. Elemetos de itercoexió: so los ecargados de itercoectar todos los termiales de la red y tambié trabaja para seleccioar el mejor camio por el que circulará la iformació (e caso de que exista más de u camio). 32
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Adaptadores de red: so los ecargados de covertir el formato de iformació de los termiales (ormalmete e forma de señales eléctricas) e el formato utilizado por la red de comuicació (señales eléctricas, odas de radio, etc.). Programas de red: so todos los programas que permite cotrolar el fucioamieto de la red, para hacerla más fiable. Las primeras redes de computadores se diseñaro pesado e los dispositivos y dejado e u segudo plao los programas; hoy e día el software de redes es u elemeto muy importate y está altamete estructurado. Figura 1.5. Red de comuicació de datos. Diagrama simplificado. 1.2.2 Servicios y protocolos Los servicios de comuicacioes proporcioados por ua red de trasmisió de datos sigue uos protocolos bie establecidos y estadarizados. Si a ua red e particular se le desea añadir ua fucioalidad cocreta, se deberá comprobar si ya posee el protocolo adecuado o hay que añadírselo. U protocolo de red defie uas ormas a seguir a la hora de trasmitir la iformació, ormas que puede ser: velocidad de trasmisió, tipo de iformació, formato de los mesajes, etc. Por ejemplo, podemos hacer la aalogía co el sistema telefóico. E este caso, los servicios proporcioados puede ser trasmisió de voz, trasmisió de datos, llamada e espera, llamada a tres, etc. Así mismo, el protocolo para establecer ua comuicació debe seguir estrictamete los siguietes pasos: 33
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 1. Descolgar el teléfoo. 2. Comprobar si hay líea. Si o hay, colgar y volver al paso 1. 3. Marcar el úmero del otro usuario. 4. Esperar too. 5. Si el too es comuicado, colgar y volver al paso 1. 6. Si da más de 6 toos y o cotesta, ir al paso 8. 7. Hablar cuado el otro usuario coteste. 8. Colgar. Si o se sigue las reglas del protocolo estrictamete, la comuicació o se realizará e codicioes. Resulta absurdo que el usuario comiece a hablar ates de tiempo porque la otra persoa o oiría la coversació; así mismo, si cuelga de forma precipitada, tambié se perderá ua parte de la coversació. Este ejemplo de protocolo resulta a primera vista muy simple y todos osotros estamos acostumbrados a seguirlo. E comuicacioes de datos, los protocolos empleados so más complejos porque debe ser capaces de corregir errores; e el caso de ua comuicació ormal, si el usuario o etiede, sólo tiee que decir cómo dices? o puedes repetir? Si embargo, para ambos casos, la idea de base es la misma. E muchas ocasioes o está clara la divisió etre protocolo y red, ya que existe redes de trasmisió que utiliza sus propios protocolos. Ua red está orietada a la trasmisió de la iformació etre determiadas zoas geográficas. Esta idea ta geeral se covierte e la práctica e muchos kilómetros de cableado coectados a cetralitas y otros dispositivos, todo ello destiado a ofrecer u cojuto de servicios al usuario. Estos servicios depede fudametalmete del tipo de iformació que se va a trasmitir, lo que, a su vez, repercute e dos características muy importates: protocolo utilizado y velocidad de trasmisió requerida. Los servicios básicos que puede proporcioar ua red de comuicació so los siguietes: Trasmisió de voz: éste es el servicio básico que ha ofrecido las redes de comuicació desde sus iicios. Auque este libro se cetra e las redes de ordeadores, muchas de ellas permite la trasmisió de voz. Trasmisió de datos: la iformació que se trasmite posee uas características muy heterogéeas, como bloques de reducido tamaño (mesajes de correo electróico), datos esporádicos (comados para ejecutarse de forma remota e otro equipo, coexió co u servidor Web, etc.), bloques de datos de gra tamaño (archivos trasferidos), 34
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES vídeo digital (co ua gra catidad de imágees por segudo), etc. La tedecia actual coduce hacia la itegració total de todos estos servicios e ua sola red de comuicació. El obstáculo pricipal que dificulta esta evolució se ecuetra e que todas las redes dispoe de ua capacidad de trasmisió limitada. Establecimieto de la llamada: el servicio de establecimieto de llamada es fudametal e la mayoría de las redes, o así e determiados servicios específicos, como el evío y recepció de mesajes SMS. Tarificació: todas las redes públicas, a excepció de las privadas, dispoe de este servicio que permite coocer el grado de utilizació de los servicios de comuicació por parte del usuario. La facturació se puede llevar a cabo por tiempo de coexió, por catidad de iformació trasmitida, etc. Todas las redes de comuicació existetes está limitadas por ua velocidad máxima o catidad de iformació eviada por segudo (bits por segudo o bps). 1.2.3 Clasificació de las redes locales Existe multitud de redes, cada ua de ellas co uas características específicas que las hace diferetes del resto. Podemos clasificar a las redes e diferetes tipos, atediedo a distitos criterios. La clasificació que se expoe a cotiuació está ordeada segú los criterios más importates. 1.2.3.1 Titularidad de la red Esta clasificació atiede a la propiedad de la red, por lo que se puede hacer ua divisió e dos tipos de redes: redes privadas dedicadas y redes compartidas. Redes dedicadas: ua red dedicada es aquélla e la que sus líeas de comuicació so diseñadas e istaladas por el usuario o admiistrador, o bie, alquiladas a las compañías de comuicacioes que ofrece este tipo de servicios (e el caso de que sea ecesario comuicar zoas 35
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA geográficas alejadas), y siempre para su uso exclusivo. Ejemplo de este tipo de red puede ser la red local de u aula de iformática de istituto o facultad. Redes compartidas: las redes compartidas so aquéllas e las que las líeas de comuicació soporta iformació de diferetes usuarios. Se trata e todos los casos de redes de servicio público ofertadas por las compañías de telecomuicacioes bajo cuotas de alquiler e fució de la utilizació realizada o bajo tarifas por tiempo limitado. Perteece a este grupo las redes telefóicas comutadas y las redes especiales para trasmisió de datos. Ejemplos de este tipo de redes so: la red de telefoía fija, la red de telefoía móvil, RDSI, Iberpac, las redes de fibra óptica, etc. 1.2.3.2 Topología Esta clasificació tiee e cueta la arquitectura de la red, es decir, la forma e la que se itercoecta los diferetes odos o usuarios de ella: Malla: es ua itercoexió total de todos los odos, co la vetaja de que, si ua ruta falla, se puede seleccioar otra alterativa. Este tipo de red es más costoso de costruir, ya que hace falta más cable. Figura 1.6. Red co topología e malla. 36
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Estrella: los equipos se coectará a u odo cetral co fucioes de distribució, comutació y cotrol. Si el odo cetral falla, quedará iutilizada toda la red; si es u odo de los extremos, sólo éste quedará aislado. Normalmete, el odo cetral o fucioa como estació, sio que más bie suele tratarse de dispositivos específicos. Figura 1.7. Red co topología e estrella. Bus: utiliza u úico cable para coectar los equipos. Esta cofiguració es la que requiere meos cableado, pero tiee el icoveiete de que, si falla algú elace, todos los odos queda aislados (debido a que este cable se rompe y queda abierto). Figura 1.8. Red co topología e bus. 37
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA Árbol: es ua forma de coectar odos como ua estructura jerarquizada. Esta topología es la meos utilizada, y se prefiere la topología irregular, ya que el fallo de u odo o u elace deja a cojutos de odos icomuicados etre sí. Si embargo, se utiliza ampliamete e redes de telefoía, dode los elaces itermedios so cetralitas locales y regioales. Figura 1.9. Red co topología e árbol. Aillo: todos los odos está coectados a ua úica vía co sus dos extremos uidos. Al igual que ocurre co la topología e bus, si falla algú elace, la red deja de fucioar completamete. Figura 1.10. Red co topología e aillo. 38
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES Itersecció de aillo: varios aillos coectados por odos comues. El icoveiete de esta topología es que, si falla los odos comues de los aillos, toda la red dejará de fucioar. Figura 1.11. Red co topología e itersecció de aillo. Irregular: cada odo debe estar coectado, como míimo, por u elace, pero o existe más restriccioes. Esta topología es la más utilizada e redes que ocupa zoas geográficas amplias. Esta topología permite la búsqueda de rutas alterativas cuado falla alguo de los elaces. Figura 1.12. Red co topología irregular. La topología de ua red de comuicació tiee que ver co la maera e la que está coectados los equipos, lo que tambié determia la forma e la que la iformació es eviada por ella. Por ejemplo, e ua topología e bus o aillo, la iformació se evía a todos los equipos, mietras que e otras topologías la iformació se puede eviar solamete al destiatario, quizá atravesado 39
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA equipos itermedios. E ua topología e estrella, por ejemplo, el equipo que fucioa e el cetro de la estrella debe saber dóde está coectados el resto de ordeadores, porque debe decidir por dóde eviar la iformació para que llegue al destiatario correcto. Si embargo, para simplificar los mecaismos de comuicació, ese equipo simplemete puede eviar los mesajes que le llega a todos los equipos, por lo que la topología de la red sigue siedo e estrella, auque el evío de los mesajes se realiza como si fuera u bus. E el capítulo 4 se explica cómo determiados tipos de dispositivos de itercoexió de redes puede hacer que la comuicació se realice de ua forma distita a como está defiida la topología de la red. Figura 1.13. Ejemplo de topología de red real. Las redes reales puede llegar a teer topologías bastate complejas ya que mezcla estructuras de diferetes tipos, añadiedo además la complejidad que supoe las redes ialámbricas que o usa cables. 1.2.3.3 Trasferecia de la iformació Esta clasificació tiee e cueta la técica empleada para trasferir la iformació desde el orige al destio. Por lo tato, tambié depede de la topología de la red y, si se ha separado de la clasificació aterior, ha sido porque existe diferetes topologías que comparte el mismo método de trasmisió. Redes comutadas (puto a puto): e este tipo de redes, u equipo orige (emisor) seleccioa u equipo co el que quiere coectarse (receptor) y la red es la ecargada de habilitar ua vía de coexió etre los dos equipos. Normalmete puede seleccioarse varios camios 40
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES cadidatos para esta vía de comuicació que puede o o dedicarse exclusivamete a la misma. Existe tres métodos para la trasmisió de la iformació y la habilitació de la coexió: Comutació de circuitos: e este tipo de comuicació, se establece u camio úico dedicado. La ruta que sigue la iformació se establece durate todo el proceso de comuicació, auque exista alguos tramos de esa ruta que se comparta co otras rutas diferetes. Ua vez fializada la comuicació, es ecesario liberar la coexió. Por su parte, la iformació se evía ítegra desde el orige al destio, y viceversa, mediate ua líea de trasmisió bidireccioal. E geeral, se seguirá los siguietes pasos: 1.º Establecimieto de la coexió, 2.º Trasferecia de la iformació y 3.º Liberació de la coexió. Este método es el empleado e ua llamada telefóica ormal. Comutació de paquetes: e este caso, el mesaje a eviar se divide e fragmetos, cada uo de los cuales es eviado a la red y circula por ésta hasta que llega a su destio. Cada fragmeto, deomiado paquete, cotiee parte de la iformació a trasmitir, iformació de cotrol, además de los úmeros o direccioes que idetifica al orige y al destio. Comutació de mesajes: la iformació que evía el emisor se aloja e u úico mesaje co la direcció de destio y se evía al siguiete odo. Éste almacea la iformació hasta que hay u camio libre, dado lugar, a su vez, al evío al siguiete odo, hasta que fialmete el mesaje llega a su destio. Redes de difusió (multiputo): e este caso, u equipo o odo evía la iformació a todos los odos y es el destiatario el ecargado de seleccioar y captar esa iformació. Esta forma de trasmisió de la iformació está codicioada por la topología de la red, ya que ésta se caracteriza por dispoer de u úico camio o vía de comuicació que debe ser compartido por todos los odos o equipos. Esto quiere decir que la red debe teer ua topología e bus o aillo, o debe estar basada e elaces por odas de radio. Auque a primera vista este tipo de redes pueda resultar poco eficiete o arcaico, e la práctica es muy utilizado e redes de tamaño reducido, sobre todo porque o requiere del uso de complicados dispositivos de comutació para seleccioar las rutas, teiedo e cueta que e ua red de difusió solamete existe ua ruta posible. 41
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA Recuérdese que e ua trasmisió de radio todas las estacioes puede escuchar e mesaje emitido y, por lo tato, el aire es u medio de trasmisió compartido. 1.2.3.4 Localizació geográfica La localizació geográfica de la red es u factor a teer e cueta a la hora de diseñarla y motarla. No es lo mismo motar ua red para u aula de iformática que itercoectar las oficias de dos sucursales que la misma empresa tiee istaladas e diferetes países. Si embargo, esta clasificació muchas veces resulta cofusa o arbitraria, ya que se basa e criterios vagamete defiidos: Subred o segmeto de red: u segmeto de red está formado por u cojuto de estacioes que comparte el mismo medio de trasmisió (ormalmete está coectadas co el mismo cable). Gracias a esta característica, es posible motar u segmeto de red si ecesidad de utilizar dispositivos comutadores y reduciedo así el coste de la istalació. El segmeto está limitado e espacio al departameto de ua empresa, u aula de iformática, etc. Se cosidera al segmeto como la red de comuicació más pequeña, y todas las redes de mayor tamaño está costituidas por la uió de varios segmetos de red. Red de área local (Local Area Network o LAN): ua LAN es u térmio vago que se refiere a uo o varios segmetos de red coectados mediate dispositivos especiales. Normalmete se le da este calificativo a las redes cuya extesió o sobrepasa el mismo edificio dode está istalada (o la misma habitació). Red de campus: ua red de campus se extiede etre varios edificios detro de u mismo polígoo idustrial, que se coecta geeralmete a u tedido de cable pricipal. Normalmete, la empresa es propietaria del terreo por el que se extiede el cable y tiee libertad para poer cuatos cables sea ecesarios si teer que solicitar permisos especiales. Red de área metropolitaa (Metropolita Area Network o MAN): geeralmete, ua MAN está cofiada detro de ua misma ciudad y 42
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES se haya sujeta a regulacioes locales. Puede costar de varios recursos públicos o privados, como el sistema de telefoía local, sistemas de microodas locales o cables eterrados de fibra óptica. Ua empresa local costruye y matiee la red, y la poe a disposició del público. Puede coectar sus redes a la MAN y utilizarla para trasferir iformació etre redes de otras ubicacioes de la empresa detro del área metropolitaa. Red de área extesa (Wide Area Network o WAN) y redes globales: las WAN y redes globales abarca varias ciudades, regioes o países. Los elaces WAN so ofrecidos geeralmete por empresas de telecomuicacioes públicas o privadas que utiliza elaces de microodas, fibra óptica o vía satélite. Actualmete, el método empleado para coectar ua WAN utiliza líeas telefóicas estádar o líeas telefóicas modificadas para ofrecer u servicio más rápido. 1.2.4 Normalizació y orgaismos Las primeras redes de computadoras que se costruyero, tato comerciales como militares, utilizaba sus propios protocolos. Existe compañías (como IBM) que utilizaba ormas de comuicació diferetes para sus propios productos. Esta situació llevó a que las empresas matuviera redes de diferetes fabricates. Cuado ecesitaro comuicar esas redes, surgiero los problemas: los sistemas de trasmisió o era compatibles y, o bie había que deshacerse de todo lo istalado y motar redes uevas, o bie había que desarrollar equipos adaptadores de redes, ua alterativa de coste muy elevado. A partir de etoces, se comprobó que era ecesario defiir u cojuto comú de ormas, que permitiera coordiar a todos los fabricates. Estas ormas posibilita la comuicació etre diferetes equipos y permite que éstos tega u meor coste y ua mayor aceptació. Las ormas se divide e dos categorías: Estádares de facto: viee de la palabra que e latí sigifica de hecho y a este grupo perteece los estádares que simplemete apareciero y se impusiero e el mercado por su extesa utilizació. El ordeador persoal (PC) de IBM y sus sucesores so ormas de facto porque la mayoría de los fabricates copiaro los equipos de IBM co mucha exactitud. El sistema operativo UNIX tambié se ha covertido e u estádar al ser copiado por otros fabricates: SCO, Miix, Liux, etc. 43
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA Estádares de jure: viee del latí que sigifica por ley y se trata de estádares formales y legales acordados por algú orgaismo de estadarizació autorizado. Estos orgaismos so de dos tipos: los creados por tratados etre varios países y las orgaizacioes volutarias. Existe varias orgaizacioes iteracioales dedicadas a tareas de ormalizació y estadarizació. Etre ellas, destacaremos: ITU (Iteratioal Telecom Uio o Uió Iteracioal de Telecomuicacioes). Orgaizació de las Nacioes Uidas co sede e Giebra y costituida por las autoridades de Correos, Telégrafos y Teléfoos (PTT) de los países miembros. Se ecarga de realizar recomedacioes técicas sobre teléfoo, telégrafo e iterfaces de comuicació de datos que, a meudo, se recooce como estádares. Trabaja e colaboració co ISO, que e la actualidad es miembro del ITU. Tiee tres sectores pricipales: sector de radiocomuicacioes (ITU-R), sector de desarrollo (ITU-D) y sector de telecomuicacioes (ITU-T). ISO (Iteratioal Stadards Orgaizatio u Orgaizació Iteracioal de Normalizació). Orgaizació de carácter volutario que agrupa a 89 países. Sus miembros ha desarrollado estádares para las acioes participates. Uo de sus comités se ocupa de los sistemas de iformació, que ha desarrollado el modelo de referecia OSI y protocolos para varios iveles de ese modelo. ISO tambié ha desarrollado otros estádares e otros campos, como el ISO 216 (para medidas de papel, como A4), ISO 9000 (sistemas de gestió de calidad), ISO 3166 (códigos de países), etc. ANSI (America Natioal Stadards Istitute o Istituto Americao de Normas Nacioales). Asociació co fies o lucrativos, formada por fabricates, usuarios, compañías que ofrece servicios públicos de comuicacioes y otras orgaizacioes iteresadas e temas de comuicació. Es el represetate estadouidese de ISO, que adopta co frecuecia los estádares ANSI como ormas iteracioales. IEEE (Istitute of Electrical ad Electroics Egieers o Istituto de Igeieros Eléctricos y Electróicos). Es la mayor orgaizació iteracioal si áimo de lucro formada por profesioales de las uevas tecologías. Además de publicar revistas y preparar coferecias, esta orgaizació se ecarga de elaborar estádares e las áreas de igeiería eléctrica y computació (como es el estádar IEEE 802 para redes de área local o el estádar POSIX para sistemas operativos). 44
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES IETF (Iteret Egieerig Task Force o Grupo de Trabajo e Igeiería de Iteret). Es ua orgaizació creada e Estados Uidos e 1986 cuyo objetivo pricipal cosiste e desarrollar los estádares que fucioa e Iteret. Está formada por técicos y especialistas que publica las recomedacioes de los protocolos de Iteret, haciedo que los fabricates tega que adaptarse a ellas para evitar problemas de compatibilidad y fucioamieto etre sistemas. Los documetos que publica el IETF se deomia RFC (Request For Commets o Petició de Cometarios) y so la base para el desarrollo de todas las tecologías que fucioa e Iteret. Estos documetos, publicados desde 1969, llega a ser más de 5000 e la actualidad. Ejemplos de estos documetos so el RFC 2616 (HTTP), RFC 959 (FTP), RFC 854 (TELNET), etc. ISC (Iteret Systems Cosortium o Cosorcio de Sistemas de Iteret). Es ua orgaizació si áimo de lucro fudada e 1994 que desarrolla y da soporte a determiados programas que fucioa e Iteret y que se utiliza como referecia, como BIND, DHCP, NTP, etc. E los capítulos 5 y 11 de este libro se explica el fucioamieto de alguos de estos protocolos. Todo el software que se desarrolla por el ISC se distribuye bajo licecia ISC, ua licecia parecida a la utilizada por el MIT para distribuir OpeBSD. ICANN (Iteret Corporatio for Assiged Names ad Numbers o Corporació de Iteret para la Asigació de Nombres y Números). Orgaizació si áimo de lucro creada e 1998 para asumir las tareas de la aterior IANA (Iteret Assiged Numbers Authority o Agecia de Asigació de Números de Iteret). Su fució pricipal cosiste e mateer u registro cetral de úmeros asociados co los protocolos de Iteret, además de los ombres de domiios y direccioes de esta red. W3C (World Wide Web Cosortium o Cosorcio de la World Wide Web). Es u orgaismo que apareció e 1994 y que está presidido por Tim Berers-Lee. Su objetivo es producir estádares para todas las tecologías que egloba la World Wide Web (WWW o tela de araña mudial). Actualmete, el W3C está itegrado por más de 400 miembros y uos 60 ivestigadores, y dispoe de oficias regioales e multitud de países. El W3C publica ua serie de documetos oficiales, deomiados Recomedacioes del Cosorcio, que cotiee los uevos estádares y so publicados y distribuidos de forma libre para que los fabricates y desarrolladores se pueda adaptar a ellos. Alguas de las recomedacioes más importates so HTML, CSS, DOM, XML, etc., que utiliza para el diseño de págias web y avegadores e Iteret. 45
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA Ope Group. Tiee como objetivo ofrecer estádares abiertos y eutrales para la idustria iformática. Sus miembros icluye empresas, orgaismos e istitucioes guberametales, como HP, IBM, el Departameto de Defesa de Estados Uidos, etc. Uo de los estádares más coocidos es la Sigle Uix Specificatio, que certifica los productos de tipo Uix. 2 RESUMEN DEL capítulo Los sistemas de umeració puede ser aditivos (dode se suma el valor de cada símbolo para obteer el resultado total), híbridos (dode determiados símbolos idica el úmero de veces que hay que sumar uas catidades) o posicioales (dode el valor de cada dígito depede de la posició que ocupe). El sistema de umeració decimal está basado e la base 10, lo que sigifica que la posició que ocupa u dígito tiee u valor real de ua potecia de 10. Otros sistemas de umeració muy utilizados e sistemas iformáticos so el biario (co base 2 y los símbolos 0 y 1 ) y el hexadecimal (co base 16 y los símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F ). Para covertir de biario a decimal hay que multiplicar cada dígito por su potecia de 2, segú la posició que ocupe e el úmero. Para realizar la coversió a la iversa, hay que realizar sucesivas divisioes del úmero etre 2 (para la parte etera) y tomado los restos que se geere, o sucesivas multiplicacioes (para la parte decimal) y tomado la parte etera que se geere. La coversió etre biario y hexadecimal es mucho más rápida debido a que la base 16 es ua potecia de la base 2. Desde el puto de vista de la Iformática, ua red de comuicació es u sistema que permite la comuicació etre los ordeadores que se ecuetra coectados a ella. La red está formada por los siguietes elemetos: los termiales (ordeadores), el medio de trasmisió, los elemetos de itercoexió, los adaptadores de comuicació y los 46
RA-MA 1 CARACTERIZACIÓN DE REDES protocolos que fucioa e ellos. Para que ua red de comuicació fucioe correctamete es ecesaria la iterveció de tres subsistemas básicos: el sistema de trasmisió, el sistema de comutació y el sistema de señalizació. Ua red de comuicació ofrece ua serie de servicios, es decir, poe a disposició de los usuarios u cojuto de fucioes que puede utilizar. Así mismo, esos servicios se basa e ua serie de protocolos, que so las ormas que se debe seguir para que las comuicacioes se realice correctamete. Todas las redes de comuicació se clasifica atediedo a diferetes criterios: titularidad de la red (redes dedicadas frete a redes compartidas), topología (malla, estrella, bus, árbol, aillo, itersecció de aillo e irregular), trasferecia de la iformació (redes comutadas frete a redes de difusió) y localizació geográfica (redes locales, redes de área metropolitaa y redes de área extesa). Los servicios de comuicació que demada los usuarios y que puede ofrecer ua red so muy variados. Esto hace que exista diferetes tecologías de redes que ofrece determiados tipos de servicios, auque la tedecia a lo largo de los años es coseguir redes que sea capaces de itegrar todos los servicios demadados por los usuarios. Los protocolos de comuicacioes está ormalizados e mayor o meor medida e estádares de facto, que so aquéllos impuestos por su uso y popularidad y los estádares de jure, que so aquéllos que ha sido impuestos por algú orgaismo acioal o iteracioal de ormalizació. Alguas de las orgaizacioes más importates e el ámbito iteracioal desde el puto de vista del desarrollo de ormas y estádares para los sistemas y redes de comuicacioes so ITU (Uió Iteracioal de Telecomuicacioes), ISO (Orgaizació Iteracioal de Normalizació), ANSI (Istituto Americao de Normas Nacioales), IEEE (Istituto de Igeieros Eléctricos y Electróicos), IETF (Grupo de Trabajo de Igeiería de Iteret), ISC (Cosorcio de Sistemas de Iteret), ICANN (Corporació de Iteret para la Asigació de Nombres y Números), W3C (Cosorcio de la World Wide Web) y Ope Group. 47
PLANIFICACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE REDES RA-MA 2 ejercicios propuestos 1. Explica las diferecias y relacioes que existe etre los coceptos de protocolo y servicio. 2. Imagia que deseas eviar u mesaje de texto SMS desde tu teléfoo móvil a u amigo. Eumera los pasos que debes seguir para coseguir esto, es decir, el protocolo de comuicació utilizado e este caso. Po otro ejemplo de protocolo de comuicació que utilices e tu vida cotidiaa. 3. Eumera las vetajas e icoveietes que existe etre los tres métodos básicos para trasferecia de la iformació: comutació de circuitos, comutació de mesajes y comutació de paquetes. 4. Para las redes de trasmisió de datos que utilizas e tu vida diaria, eumera los servicios de comuicació que ofrece. Idica tambié otros servicios o ofrecidos que cosideres pueda resultar prácticos o beeficiosos para las persoas. 5. Para trasferir u archivo completo etre dos ordeadores, existe dos métodos si se emplea u servicio fiable: 4 Dividir el archivo e fragmetos y eviar cofirmacioes de cada uo de ellos. 4 Eviar el archivo completo y recibir ua sola cofirmació. Cometa las vetajas e icoveietes de estos dos efoques. 6. E ua red de difusió ocurre lo mismo que cuado se habla a través de ua radio o walkie-talkie: solamete puede hablar ua persoa cada vez. Explica qué protocolos se puede utilizar para que los ordeadores que forma parte de ua red de difusió trasmita e orde y si iterrumpirse. 7. De los tres métodos usados para eviar iformació (comutació de circuitos, paquetes y mesajes) idica cuál de ellos es más rápido, es decir, tarda meos e eviar la misma iformació. Supodremos que hay dos equipos itermedios etre el orige y el destio y que el equipo que recibe la iformació debe eviar a su vez mesajes cofirmado que los datos que le ha llegado so correctos. Represeta de forma esquemática alguos ejemplos de comuicacioes y compáralos para obteer el más rápido. 8. Completa la tabla 1.3 para calcular las equivalecias etre úmeros de distitas bases. Tabla 1.3. Ejercicio de coversió etre bases Decimal Biario Hexadecimal 117 635.271 1011101011 1101011.110111 A21C8 AC81.FE4 48