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CONTENIDOS DE DATOS: “INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE DATOS” Dentro de esta Unidad Formativa encontrarás parte de los conocimientos necesarios para desarrollar los proyectos que se proponen para la formación en instalación y mantenimiento de infraestructuras de redes locales de datos. Dentro de la unidad se desarrollan diferentes temas con sus prácticas que deberás realizar para desarrollar la competencia objetivo. Al finalizar la unidad encontrarás un test de autoevaluación que te permitirá conocer si has alcanzado los conocimientos necesarios para avanzar y desarrollar los proyectos. La unidad está dividida en diferentes apartados que te describen y orientan en su desarrollo. La información en esta unidad es: • •

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Objetivos Contenidos • Concepto de red. • Recursos compartidos en una red de datos • Elementos que constituyen una red. • Topologías físicas de las redes de datos. • Topologías lógicas. • Redes de datos atendiendo a la cobertura. Auto-evaluación Resumen

OBJETIVOS En esta Unidad Formativa aprenderás los principios fundamentales en los que se basan las redes de datos. Estos conceptos te ayudarán a comprender ciertos contenidos que trabajarás en unidades posteriores. Al finalizar esta unidad formativa serás capaz de: •

Describir el concepto de red y los recursos que habitualmente se comparten.

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Describir los elementos que normalmente constituyen las redes de datos.

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Explicar las diferentes topologías físicas y lógicas de las redes de datos.

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Clasificar los tipos de Redes por diferentes conceptos.

CONCEPTO DE RED Fundamentalmente, y en esencia, una red es un conjunto de equipos microinformáticos interconectados entre sí (Figura 1). En todas las redes, hay una parte física y otra parte lógica. La parte física, está compuesta por todos los elementos materiales (hardware), y los medios de transmisión. La parte lógica (software), son los programas que gobiernan o controlan esa transmisión y la información o datos que es transmitida.

De este modo, una red de datos puede ser entendida desde dos vertientes distintas: • •

Conjunto de equipos interconectados con el fin de compartir recursos y transmitir información. Sistema de comunicación de datos entre equipos distintos.

Una red es, en definitiva, como un sistema de dos o más ordenadores (autónomos) que, mediante una serie de protocolos, dispositivos y medios físicos de interconexión, son capaces de comunicarse con el fin de compartir datos, hardware y software, proporcionando así acceso a un mayor número de recursos con un menor costo económico, y facilitando su administración y mantenimiento. RECURSOS COMPARTIDOS EN UNA RED DE DATOS Como ya hemos indicado, una red de datos es “un conjunto de ordenadores o estaciones de trabajo conectados entre sí y que pueden compartir información y recursos”. Es decir, los recursos instalados en un equipo pueden ser utilizados por el resto de equipos y usuarios de la red. Los recursos que se comparten normalmente son: •

Recursos hardware: En una red pueden compartirse, discos duros, unidades de cdrom, particiones de disco, distintos periféricos de entrada o salida, impresoras, escáners, cámaras, sistemas de almacenamiento de datos, etc, etc. Esto proporciona

un gran ahorro en la adquisición de estos materiales, permite la centralización de los recursos, y evita duplicidades y dispersión de los mismos. Un claro ejemplo son las impresoras. El hecho de poder reducir el número de ellas, redunda en un importante ahorro de costos al realizar un uso más racional en la adquisición de este tipo de recursos. Evita tener que trasladarnos con la información de un equipo a otro y permite ahorrar tiempo y espacio en el aula, oficina, etc. Así, podremos adquirir menor número pero impresoras de mayores prestaciones en lugar de disponer de un mayor número de ellas, aunque de menor calidad. •

Recursos software: Una red permite compartir cualquier tipo de aplicaciones, paquetes de programas, todo tipo de datos; de texto, numéricos, bases de datos, imágenes, audio, etc.

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Acceso a Internet: Otra de las grandes ventajas de una red es el poder acceder a Internet a través de un servidor o mediante un acceso compartido. Todos los equipos, empleando una única conexión RTB, RDSI, ADSL, etc. pueden obtener las ventajas de los servicios de Internet: correo electrónico, FTP, news, WWW, etc. Pudiendo además establecer una serie de medidas de seguridad mediante cortafuegos que eviten el acceso a contenidos inadecuados, a la vez que protegemos nuestra red del ataque de intrusos.

ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UNA RED Para determinar los elementos que componen una red debemos diferenciar entre los elementos físicos y los componentes lógicos. Entendemos por componentes físicos todo el hardware y medios físicos necesarios para la comunicación entre dispositivos. Los componentes lógicos son los protocolos de comunicación y el software que permite esa comunicación. Como es lógico, dependiendo del tamaño de la red y de las necesidades que tengamos, estos componentes pueden aumentar en número y complejidad. Así, por ejemplo, una red elemental formada por dos estaciones de trabajo (host) estaría formada por los siguientes elementos físicos y lógicos (Figura 2).

De forma básica, la unión física entre ambas estaciones podrá realizarse a través de cualquiera de los interfaces existentes en los ordenadores como pueden ser el puerto serie, el puerto paralelo, ó incluso a través de USB, usando como medio físico el cable adecuado para su interconexión. Incluso esta conexión puede ser realizada por tecnologías inalámbricas más modernas como bluetooth. Ahora bien, cuando nos encontramos con redes formadas por más de dos equipos, debemos empezar a emplear otros tipos de mecanismos de interconexión. En estos casos, la red estará constituida por varios elementos (Figura 3).

Los elementos físicos que componen toda red de datos también pueden clasificarse en dos grandes grupos, la infraestructura que soporta la red y los equipos que posteriormente se conectan sobre esa infraestructura. La infraestructura de red, objeto de estudio de este curso, está formada por el medio físico de transmisión (par trenzado, fibra óptica, etc.), así como por los elementos de distribución y demás accesorios de conexión utilizados (armarios de distribución, paneles de parcheo, conectores, rosetas, etc.). Los equipos de red, a su vez, se pueden clasificar en dos grandes grupos, los equipos de interconexión de red (hub, switch, router, etc.) y los equipos informáticos de usuario y servidores. Estos elementos, su instalación, configuración y uso, no serán tratados en este curso, siendo objeto de un curso posterior TOPOLOGIAS FISICAS DE UNA RED DE DATOS Cuando hablamos de topología nos referimos a la estructura que posee la red. Sin embargo, esa estructura puede ser física o lógica. La topología física define la distribución del cableado, los elementos físicos y su forma de interconexión. Las topologías básicas que se suelen utilizar son en anillo, en estrella y en bus (Figura 4).

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Topología en bus: Todos los dispositivos están unidos a un cable continuo, a través de interfaces físicas llamadas tomas de conexión. Incorporan terminales (impedancias) a cada extremo del bus para evitar la reflexión de la señal.

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Topología en anillo: Conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto asegura que la señal enviada desde uno de los dispositivos es vista por todos los demás que forman el anillo, actuando cada host como repetidor.

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Topología en estrella: Conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un concentrador (hub) o un conmutador (switch).

Además de las topologías físicas representadas, existen otras que son combinación de las anteriores, como por ejemplo la topología en árbol o estrella extendida. Esta última consiste en poner en cascada varias LAN con topología en estrella.

TOPOLOGIAS LOGICAS La topología lógica (Figura 6) es la que define la forma de circulación y la regulación de la información. En definitiva, la forma en que los ordenadores acceden ó se comunican con el medio de transmisión/recepción. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens (paso de testigo).

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Redes broadcast: Se corresponden con la topología lógica en bus y utilizan el protocolo CSMA/CD para compartir el medio de transmisión. Este protocolo viene recogido en la norma IEEE 802.3. El protocolo CSMA/CD es el más popular en el entorno de las LAN. Es el verdadero responsable del gran éxito de las redes Ethernet durante los últimos 20 años. En este tipo de redes todas las estaciones comparten el medio de transmisión (Figura 5).

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Redes con paso de testigo (tokens): Las redes en anillo operan bajo el concepto de “paso de testigo”. La posesión del testigo posibilita que un dispositivo pueda transmitir. De esta forma se asegura que únicamente uno de los host conectados al anillo envía información en cada momento, evitando de esta manera las colisiones. Un ejemplo de red de área local con topología en anillo, ya prácticamente en desuso, es Token Ring (IEEE 802.5). Desarrollada por IBM, opera a 4 y 16 Mbps. • Redes conmutadas: Se trata de una técnica que está sustituyendo a sistemas tradicionales como CSMA/CD o Token Ring, o conviviendo con ellos. Cuando a un conmutador le llega una información por uno de sus puertos, el conmutador lee la dirección de la estación a la que va dirigida dicha información, y la transmite únicamente por el puerto al que se encuentra conectado la estación destino (Figura 7). Esta forma de comunicación se corresponde con la topología lógica en estrella.

REDES DE DATOS ATENDIENDO A LA COBERTURA En función del área que abarcan, las redes de datos pueden dividirse en redes de área local LAN, redes metropolitanas MAN y redes de área extensa WAN. •

Redes de área local (LAN: Local Area Network): Son redes privadas con un medio físico de comunicación propio. Se consideran restringidas a un área geográfica determinada: oficina, centro docente, empresa, etc. aunque puedan extenderse en varios edificios empleando distintos mecanismos y medios de interconexión. En

las redes de área local, la longitud máxima de los cables, que unen las diferentes estaciones, puede ir desde 100 metros, con cable de par trenzado, hasta algunos kilómetros en segmentos unidos por fibra óptica. La velocidad de transmisión típica va desde los 10 Megabit/s hasta 1 Gigabit/s en la actualidad. •

Redes metropolitanas (MAN: Metropolitan Area Network): Ocupan una mayor extensión geográfica que las LAN y pueden ser públicas o privadas. Disponen de una serie de estándares específicos que las diferencian de las redes LAN, no necesitan elementos de conmutación y dirigen la información empleando dos cables unidireccionales, es decir, un bus doble en el que cada uno de los cables opera en direcciones opuestas. Procurando adecuados accesos de control al medio físico (cables), cada nodo recibe la información por un bus de los nodos posteriores y envía por el otro, de manera que puede estar emitiendo y recibiendo información de forma simultánea.

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Redes de área extensa (WAN: Wide Area Network): Consisten en estaciones de trabajo y redes de área local y metropolitanas, unidas a través de grandes distancias, conectando equipos y redes a escala nacional o internacional. La comunicación se consigue mediante routers (encaminadores) y en algunos casos gateways (llamados también convertidores de protocolos o pasarelas).

En este curso nos centraremos en las redes de datos en edificios o conjunto de edificaciones que, según la clasificación anterior, se encuadran dentro de las redes de área local LAN. RESUMEN En esta Unidad Formativa hemos visto que una red es, básicamente, un sistema de dos o más ordenadores que, mediante una serie de protocolos, dispositivos y medios físicos de interconexión, son capaces de comunicarse con el fin de compartir datos, hardware y software, siendo la forma de conexión entre ellos la que caracteriza su topología. En función del área que abarcan, las redes de datos pueden dividirse en redes de área local LAN, redes metropolitanas MAN y redes de área extensa WAN. Según esta clasificación, las redes de datos en los edificios se encuadran dentro de las redes de área local LAN. En las siguientes Unidades Formativas de este curso estudiaremos las infraestructuras o instalaciones físicas sobre las que se soportan las redes de datos de área local LAN: su representación gráfica, características de los elementos, procedimientos de construcción y reparación, etc.

EVALUACION REDES DE DATOS La autoevaluación te permitirá repasar los conocimientos adquiridos en esta unidad formativa.

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¿Cuál es el objetivo fundamental de una red de datos? Compartir impresoras. Compartir recursos hardware y software, y transmitir información. Comunicar dos ordenadores. Trabajar en equipo. 123456789 En todas las redes, hay una parte física y otra parte lógica. ¿Cuáles de los siguientes elementos se corresponden con la parte lógica? Ordenadores. Software de comunicación. Concentradores (hub). Protocolos de comunicación. 123456789 Una impresora es un elemento físico de una Red y un protocolo de comunicación es elemento lógico de una Red. ¿Verdadero o Falso? Verdadero Falso 123456789 ¿Cuál de las siguientes definiciones de medio físico es correcta? Medio utilizado para el transporte de la información. Medio que controla o gobierna la transmisión de datos. Medio utilizado para filtrar datos. Medio utilizado para la transmisión/recepción de datos. 123456789

En las redes con topología física en bus y anillo, si hay un problema en el medio físico de transmisión, toda la red deja de funcionar. ¿Verdadero ó Falso? Verdadero

Falso 123456789 La red utiliza un único cable al que se conectan todas las estaciones de trabajo. Los extremos del cable están finalizados con resistencias terminadoras para evitar que la señal se refleje. ¿De que topología física se trata? Anillo Estrella extendida Malla Bus

123456789 En una red con topología en estrella, hay que instalar una línea para cada equipo a conectar en la red. ¿Verdadero ó Falso? Verdadero

Falso 123456789 La forma en que los ordenadores acceden ó se comunican con el medio de transmisión/recepción en una red está definido por la topología física. ¿Verdadero ó Falso? Verdadero Falso

123456789 Las redes de datos en el entorno de los edificios se encuadran dentro de las redes de área extensa WAN. ¿Verdadero ó Falso? Verdadero

Falso 123456789 . Terminado