1. Redes de Transmisión de Datos
Introducción
Una red de transmisión de datos es una estructura compuesta por medios físicos y lógicos que permiten la comunicación entre dispositivos. La señal recibida en una red es la suma de la señal enviada y el ruido presente en el medio.
Elementos de una Red
- Sistema de transmisión: Estructura básica que soporta el transporte de las señales.
- Sistema de conmutación: Mecanismo que permite el encaminamiento de la información hacia su destino.
- Sistema de señalización: Sincroniza todos los recursos de la red.
Componentes de una Red
- Terminales: Equipos que se comunican entre sí.
- Dispositivos: Elementos físicos que hacen posible la comunicación.
- Canal: Medio por el que circula la información.
- Elementos de interconexión: Interconectan los terminales de la red.
- Adaptadores de red: Convierten el formato de información de los terminales.
Topologías de Red
Las topologías de red definen la forma en que los dispositivos se conectan entre sí. Algunas topologías comunes son:
- Malla
- Estrella
- Bus
- Árbol
- Anillo
- Intersección de anillo
- Irregular
Transferencia de la Información
- Punto a punto: Un emisor se conecta a un receptor específico.
- Multipunto: Un emisor envía información a todos los nodos de la red.
Localización Geográfica
Las redes se pueden clasificar según su alcance geográfico:
- Subred
- LAN (Red de Área Local)
- Red de campus
- MAN (Red de Área Metropolitana)
- WAN (Red de Área Amplia)
Tecnologías de Red
Existen diversas tecnologías de red, cada una con sus características y aplicaciones:
- RTC (Red Telefónica Conmutada): Transmite voz a tiempo real.
- Telex: Comunicación por mensajes a través de líneas especiales.
- Iberpac: Comunicación para sucursales bancarias y cajeros automáticos.
- RDSI (Red Digital de Servicios Integrados): Ofrece todo tipo de servicios con su propio cableado.
- DSL (Línea de Abonado Digital): Utiliza la RTC para transmitir información a alta velocidad.
- ADSL (DSL Asimétrica): Mayor velocidad en un sentido que en el otro.
- SDSL (DSL Simétrica): Misma velocidad en ambos sentidos.
2. Arquitectura de Red
Características
La arquitectura de una red define su estructura y funcionamiento. Las tres características principales son:
- Topología
- Método de acceso a la red
- Protocolos de comunicaciones
Problemas en el Diseño de una Arquitectura
- Encaminamiento: Elegir la mejor ruta para la información.
- Direccionamiento: Especificar un destino específico para la información.
- Acceso al medio: Controlar el orden de transmisión de los interlocutores.
- Saturación del receptor: Evitar que un emisor rápido sature a un receptor lento.
- Mantenimiento del orden: Ordenar los paquetes de información al llegar a su destino.
- Multiplexación: Evitar interferencias entre comunicaciones que comparten el mismo medio.
Reglas de la Jerarquía de Protocolos
- Cada nivel dispone de un conjunto de servicios.
- Los servicios se definen mediante protocolos estándar.
- Cada nivel se comunica con su inmediato superior e inferior.
- Los niveles inferiores dan servicio a los niveles superiores.
Los elementos activos de cada capa se llaman elementos. El modelo de arquitectura por niveles necesita información adicional llamada cabecera o información de control.
Modelos de Arquitectura
- Modelo de referencia OSI: Modelo de siete niveles (físico, enlace, red, transporte, sesión, presentación y aplicación) utilizado principalmente para aprendizaje.
- Arquitectura TCP/IP: Modelo de cuatro capas (subred, red, transporte y aplicación) utilizado para comunicaciones en Internet.
- Arquitectura ATM (Modo de Transferencia Asíncrona): Orientada a comunicaciones eficientes, saltándose algunas reglas para ofrecer multitud de servicios.
- Arquitectura de red Microsoft: Enfocada a redes locales con equipos Windows, integrando servicios de TCP/IP y ofreciendo acceso a recursos compartidos y control de seguridad.
3. Características de las Señales
Propiedades
Las señales se caracterizan por:
- Amplitud: Altura de la señal.
- Frecuencia: Repetición del mismo intervalo.
- Fase: Valor entre 0 y 0.
Ancho de Banda
El ancho de banda es el rango de frecuencias que compone una señal.
Tipos de Señales
- Señales analógicas: Representan funciones continuas en el tiempo y pueden tomar cualquier valor dentro de un rango.
- Señales digitales: Representan funciones discretas en el tiempo y solo pueden tomar valores específicos dentro de un rango. Son más rápidas y fiables que las analógicas.
Modulación
La modulación es el proceso de modificar una señal para que tenga un mejor ancho de banda y pueda ser transmitida por el medio. El dispositivo que realiza esta operación se llama módem.
La modulación multibit utiliza varios métodos a la vez, como influir sobre la frecuencia, amplitud y fase.
4. Medios de Transmisión
Tipos de Cables
- Par no trenzado: Dos hilos de cobre aislados, con poca protección y conector RJ-11.
- Par trenzado: Dos cables de cobre aislados en espiral para reducir interferencias.
- UTP (Par Trenzado sin Blindaje): Flexible y sensible al ruido.
- STP (Par Trenzado Blindado): Cada par rodeado de una malla conductora para mayor inmunidad al ruido.
- S/STP (Par Trenzado Apantallado): Pantalla global a todos los cables.
- FTP (Par Trenzado con Lámina): Pantalla global trenzada.
- Cable coaxial: Mejor blindaje, velocidades de transmisión mayores y tramos más largos entre repetidores.
- Fibra óptica: Utiliza ondas de luz para transmitir información a altas velocidades y con gran ancho de banda.