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La comunicación y sus medios de transmision

La comunicación

Es el traspaso de información, desde un emisor, mediante un mensaje, hacia un receptor. Proceso el cual, luego toma el sentido inverso, O sea, el receptor se vuelve emisor y así consecutivamente.

Medios de transmisión

El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de transmisión.

Las transmisiones se realizan habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal.

A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacio.


Características

Entre las características más importantes dentro de los medios de transmisión se encuentra la velocidad de transmisión, la distorsión que introduce en el mensaje, y el ancho de banda.
En función de la naturaleza del medio, las características y la calidad de la transmisión se verán afectadas.

Clasificación

Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos, medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados.

Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con 3 tipos diferentes:

· Simplex: Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta fórmula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea (TV).

· Half-Duplex: En este modo la transmisión fluye cada vez, solo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede transmitir. Este método también se denomina en dos sentidos alternos

· Full-Duplex: Es el método de comunicación mas aconsejable puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles, es decir, que las dos estaciones simultáneamente pueden enviar y recibir datos y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente (teléfono).

Modulación
Garantiza que la información llegue de un lugar a otro y en las mejores condiciones.

Demodulación
La demodulación es el proceso de recuperación de la señal moduladora de una señal modulada.

Tipos de cables

UTP: Cable no apantallado.

STP: Cable Semi apantallado.

FTP: Cable Full apantallado.




Conector RJ45



Conector RJ45: Utilizado para crear cables de red.

Protocolos de comunicación

Protocolos de comunicación

Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de normas que están obligadas a cumplir todas las máquinas y programas que intervienen en una comunicación de datos entre ordenadores sin las cuales la comunicación resultaría caótica y por tanto imposible.

Protocolos punto a punto

Son los protocolos más antiguos y elementales utilizados para la comunicación mediante una línea de datos entre dos únicos ordenadores. Algunas de sus normas básicas establecen los criterios siguientes:

Papel que asume cada una de las dos partes durante una sesión de comunicaciones, identificándose y definiendo el papel correspondiente al ordenador que ha iniciado la sesión y al que responde. Al primero se le llama "comando" y al segundo, "respuesta".

Manera de controlar la correcta recepción de los datos. Por ejemplo, añadiendo un carácter al final de cada mensaje que sea la suma total de BIT utilizados.

Tiempo máximo que debe pasar entre el envío de un mensaje y la recepción del acuse de recibo desde la estación receptora.

Número veces que se debe repetir un mensaje en caso de que, pasados los tiempos correspondientes, no se reciba el mensaje de acuse de recibo.

Comunicación entre redes

Además de las normas del apartado anterior, han de especificar la forma de identificar al terminal concreto de la red con el que se debe establecer la comunicación en el caso de que las máquinas que se están comunicando directamente sean servidores de una red local (LAN). Por ejemplo asignando un numero a cada uno de los terminales.

Sistemas de polling: Estos sistemas controlan las comunicaciones en una red dirigida por un ordenador central, y se organizan de manera que es éste el que les pregunta secuencialmente a todos los ordenadores de la red si tienen algo que comunicar, y les insta a que lo hagan en caso afirmativo, ningún otro componentes de la red toma, en ningún momento, la iniciativa de la comunicación.

Protocolos de transmisión de paquetes

En los protocolos de transmisión de paquetes la transmisión se apoya en la propia información contenida en los datos que transitan por las redes de comunicaciones, mientras que en los protocolos anteriores, la responsabilidad del buen funcionamiento de las comunicaciones recae sobre los equipos y las líneas de datos. Para ello los datos se "trocean" y organizan en paquetes, como cartas de correo ordinario, con sus datos de origen y destino y van de equipo en equipo como las cartas van de estafeta en estafeta, de tren correo a camión de reparto y de otra estafeta al bolso del cartero quien finalmente la hace llegar a su destinatario.

Los equipos que conforman las redes se limitan a leer las direcciones contenidas en los paquetes de datos y a entregar a la siguiente posta el paquete, quien a su vez la entregará a otra y así sucesivamente hasta que finalmente llegue al destino.

El protocolo TCP/IP

TCP/IP son las siglas de "Transfer Control Protocol / Internet Protocol" y éste es el conjunto de normas de transporte establecido y definido lenguaje establecido para la Red Internet e incorporado por otras redes.

TCP/IP es un protocolo de transmisión de paquetes. Cuando un ordenador quiere mandar a otro un fichero de datos, lo primero que hace es partirlo en trozos pequeños (alrededor de unos 4 Kb) y posteriormente enviar cada trozo por separado. Cada paquete de información contiene la dirección en la Red donde ha de llegar, y también la dirección de remite, por si hay que recibir respuesta. Los paquetes viajan por la Red de forma independiente.

Como entre dos puntos de la Red suele haber muchos caminos posibles, cada paquete escoge el que en ese momento es óptimo, dependiendo de factores como saturación de las rutas o atascos. Así, puede pasar que parte de un fichero que se envía desde EE.UU. hasta España pase por cable submarino hasta el Norte de Europa y de allí hasta España, y otra parte venga por satélite directamente. Esto permite que Internet sea una red estable, ya que, por su propia dimensión y complejidad, existen cientos de vías alternativas para un destino concreto, por lo que, aunque fallen ordenadores intermediarios o no funcionen correctamente algunos canales de información, prácticamente, siempre existe comunicación entre dos puntos de la Red.

Otra consecuencia de la estructura y forma de actuar de TCP/IP es que admite la eventualidad de que algún paquete de información se pierda por el camino por algún suceso indeseado como que un ordenador intermediario se apague o se sature cuando está pasando por él un trozo de un determinado fichero en transmisión. Si esto ocurre, siempre queda abierta la posibilidad de volver a solicitar el paquete perdido, y completar la información sin necesidad de volver a transferir todo el conjunto de datos. En algunos servicios de Internet, como el FTP, automáticamente se vuelve a pedir el envío del paquete perdido, para que el fichero solicitado llegue a su destino íntegramente. Sin embargo, en otros servicios como es la Navegación por la World Wide Web, la pérdida de uno de estos paquetes implica que en la pantalla del receptor no aparezca una imagen o un texto en el lugar donde debería estar, pero siempre existe la posibilidad de volver a solicitar dicha información.

Modelo OSI

Modelo de referencia OSI

El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.

Como se mencionó anteriormente, OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes.

Capa Física (Capa 1)
Es la encargada de transmitir los bits de información a través del medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes; de la velocidad de transmisión, si ésta es uni o bidireccional (simplex, dúplex o full-dúplex). También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la interpretación de las señales eléctricas/electromagnéticas.

Capa de enlace de datos (Capa 2)
La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

Capa de red (Capa 3)
El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones enrutadores.

Capa de transporte (Capa 4)
Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa de red. En el caso del modelo OSI, también se asegura que lleguen correctamente al otro lado de la comunicación. Otra característica a destacar es que debe aislar a las capas superiores de las distintas posibles implementaciones de tecnologías de red en las capas inferiores, lo que la convierte en el corazón de la comunicación.

Capa de sesión (Capa 5)
Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios servicios que son cruciales para la comunicación en conclusión esta capa es la que se encarga de mantener el enlace entre los dos computadores que estén trasmitiendo archivos.

Capa de presentación (Capa 6)
Es la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En pocas palabras es un traductor.

Capa de aplicación (Capa 7)
Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.

Redes

REDES

Cuando se pretende unir entre sí un gran número de usuarios, resulta difícil por cuestiones fundamentalmente económicas la unión de todos con todos de forma directa. Por tanto, para conseguir un número importante de usuarios se establece una red de comunicación que permita compartir los correspondientes recursos y así, el coste y su utilización tendrán un mayor avance.

Otro sistema es el de los mainframes (sistemas grandes): un ordenador central (llamado host) y terminales ("tontos") formados por teclado y pantalla de texto que transmite al host caracteres ASCII. Hoy en día es una computadora a la que se le conecta un equipo de comunicación de datos que es el que proporciona una conexión de ida y vuelta a una red de comunicación.

Una red de ordenadores es un conjunto de PC´s y otros dispositivos, como impresoras, discos, ..... que se conectan entre sí con cables, para que puedan comunicarse entre ellos, con el fin de compartir información y recursos, haciendo que todas las personas o departamentos de una empresa, estén trabajando unidos, sin duplicar la información, transmitiéndola de forma rápida y eficaz, a la vez, que comparten recursos caros, que de no tener la red, muchas empresas prescindirían. Las redes varían en tamaño: unas pueden estar comprendidas en una oficina (LAN) llamadas Redes locales y otras extenderse a lo largo del mundo (WAN) o Redes Extensas.

Una red de ordenadores es un sistema de comunicación de datos que enlaza dos o más ordenadores y dispositivos o periféricos.

De entre las varias tecnologías de red, las más comunes son Ethernet y Fast Ethernet. Una red puede estar basada en una o más de estas tecnologías. Las redes Ethernet y Fast Ethernet funcionan de un modo similar, y la diferencia principal entre ellas es la velocidad a la que transfieren la información; Ethernet opera a 10 Megabits por segundo (Mbps) y Fast Ethernet opera a 100 Megabits por segundo (Mbps).

¿Cómo funciona una red?

Los dispositivos que constituyen una red funcionan transmitiendo información de uno a otro, en grupos de impulsos eléctricos pequeños (conocidos como paquetes). Cada paquete contiene la dirección del dispositivo transmisor (la dirección fuente) y la del dispositivo receptor (dirección de destino). Parte del equipo que forma la red utiliza esta información de la dirección para ayudar al paquete a llegar a su destino.

Las redes Ethernet y Fast Ethernet utilizan un protocolo llamado CSMA/CD (Acceso Múltiple del Sentido de Portadora con Detección de Colisión). Este protocolo permite operar con un único dispositivo al mismo tiempo. Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurre una colisión entre los paquetes transmitidos, que es detectada por los elementos transmisores que interrumpen la transmisión y esperan antes de volver a enviar los paquetes. Esta función es parte del funcionamiento normal de las redes Ethernet y Fast Ethernet, y se puede comparar a una conversación entre un grupo de personas; si dos personas hablan al mismo tiempo, ambas callan hasta que una empieza a hablar de nuevo.

ANTECEDENTES

Los orígenes de las redes de computadoras se remontan a los primeros sistemas de tiempo compartido, al principio de los años sesenta, cuando una computadora era un recurso caro y escaso.

La idea que encierra el tiempo compartido es simple. Puesto que muchas tareas requieren solo una pequeña fracción de la capacidad de una gran computadora, se sacara mayor rendimiento de esta, si presta servicios a mas de un usuario al mismo tiempo. Del tiempo compartido a las redes hay solo un pequeño escalón.

Una vez demostrado que un grupo de usuarios mas o menos reducido podía compartir una misma computadora, era natural preguntarse si muchas personas muy distantes podrían compartir los recursos disponibles (discos, terminales, impresoras, e incluso programas especializados y bases de datos) en sus respectivas computadoras de tiempo compartido.

Posteriormente de estos servicios saldrían redes de datos públicos como Tymnet y Telenet. Las redes de las grandes corporaciones (Xerox, General Motors, IBM, Digital Equipment Corporation, AT&T y Burroughs), y las redes de investigación (SERCnet y NPL, inglesas de 1966-1968; HMI-NET de Berlín 1974; CYCLADES, Francia 1972), las redes comerciales, los sistemas de conferencia y las comunidades virtuales (especialmente USENET y FIDOnet).

A medida que las redes de computadoras fueron captando mas adeptos, compañías tales como XEROX e IBM comenzaron a desarrollar su propia tecnología en redes de computadoras, comenzando por lo general, con redes de área local. Las redes de amplio alcance entonces, pasaron a ser usadas no solo para la comunicación entre computadoras conectadas directamente sino también para comunicar las redes de área local.

Con el establecimiento de ARPAnet, en U.S.A.-1968, comenzó a entreverse el impacto social de la telemática. La tecnología de ARPAnet fue utilizada para construir en 1976, la red comercial TELENET. En Europa, las compañías de teléfono, que controlan las redes publicas de transmision de datos en cada país, adoptaron el protocolo X-25.

En 1987 la red ARPAnet -dependiente del departamento de Defensa norteamericano- utilizada al principio, exclusivamente para la investigación y desbordada por el interés demostrado por sus usuarios por el correo electrónico, necesito transmitir datos que usaban gran espectro de banda (sonidos, imágenes y videos) y sufrió tal congestión que tuvo que declarar obsoletas sus redes de transmision de 56.000 baudios por segundo (5.000 palabras por minuto). Posteriormente se convirtió en la espina dorsal de las telecomunicaciones en U.S.A. bajo su forma actual de INTERNET, una vez que quedo demostrada la viabilidad de redes de paquetes conmutados de alta velocidad.

Los servicios comerciales que concentraron una cantidad de bases de datos como DIALOG, empezaron alrededor de 1972. Los sistemas de conferencia computarizada comenzaron en 1976 y posteriormente encontraron viabilidad comercial en servicios centralizados como Delphi así como en sistemas algo mas distribuidos como Compuserve.

Mientras tanto, se fue desarrollando otra tecnología, basada en conexiones por líneas telefónicas en lugar de conexiones dedicadas. Dos de los primeros productos de esta tecnología fueron ACSNET y UUCP, que sobreviven en una forma modificada. Las redes a través de líneas telefónicas produjeron el mas distribuido de los sistemas de conferencia: USENET. también BITNET puso a disposición de la comunidad académica la tecnología en redes de computadoras de IBM y lo difundió aun entre computadoras de otras marcas.

Los servicios prestados por las redes de computadoras se han difundido ampliamente y alcanzan ya a la mayoría en las naciones. A medida que su diversidad continua en aumento, la mayoría de las redes académicas, se conectan entre si, por lo menos con el propósito de intercambiar correo electrónico.

La comunicación mediante computadoras es una tecnología que facilita el acceso a la información científica y técnica a partir de recursos informáticos y de telecomunicaciones. Por eso, decimos que una red es, fundamentalmente, una forma de trabajo en común, en la que son esenciales tanto la colaboración de cada miembro en tareas concretas, como un buen nivel de comunicación que permita que la información circule con fluidez y que pueda llevarse a cabo el intercambio de experiencias.

Clasificación de las redes

Las redes se clasifican por su tamaño, es decir la extensión física en que se ubican sus componentes, desde un aula hasta una ciudad, un país o incluso el planeta.

Dicha clasificación determinará los medios físicos y protocolos requeridos para su operación, por ello se han definido tres tipos:

Redes de Area Amplia o WAN (Wide Area Network):

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, etc.. Así como la infraestructura telefónica de larga distancias existen en ciudades y países, tanto de carácter público como privado.

Redes de Area Metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network):
Tiene cubrimiento en ciudades enteras o partes de las mismas. Su uso se encuentra concentrado en entidades de servicios públicos como bancos.

Redes de Area Local o LAN (Local Area Network):
Permiten la interconexión desde unas pocas hasta miles de computadoras en la misma área de trabajo como por ejemplo un edificio. Son las redes más pequeñas que abarcan de unos pocos metros a unos pocos kilómetros.

¿Cómo es el funcionamiento de una red de área local?

Este es un conjunto de computadoras ubicadas en un edificio o lugar cercano, además consta de servidores, estaciones de trabajo, cables y tarjetas de red, también de programas de computación instalados en los equipos inteligentes.

Esta red permite la comunicación de las estaciones de trabajo entre sí y el Servidor (y los recursos asociados a él); para dicho fin se utiliza un sistema operativo de red que se encarga de la administración de los recursos como así también la seguridad y control de acceso al sistema interactuando con el sistema operacional de las estaciones de trabajo.

El usuario hace una petición a una aplicación específica desde el sistema operacional de la estación de trabajo, y si este a necesitar un recurso de la red transfiere control al software de la red.
La conexión de las computadoras y dispositivos de la red, se hace generalmente con cables de par trenzado o coaxial pudiendo obtener velocidades de transmisión entre 1, 10 y 100 Mb (megabit, no confundir con megabyte) por segundo.

Topologías de las redes

Red Anillo
En ésta, las computadoras se conectan en un circuito cerrado formando un anillo por donde circula la información en una sola dirección, con esta característica permite tener un control de recepción de mensajes, pero si el anillo se corta los mensajes se pierden.

Red Bus o Canales
Su funcionamiento es similar a la de red anillo, permite conectar las computadoras en red en una sola línea con el fin de poder identificar hacia cual de todas las computadoras se este eligiendo.

Red Estrella

Aquí una computadora hace la función de Servidor y se ubica en el centro de la configuración y todas las otras computadoras o estaciones