INTRODUCCION A
REDES
CONCEPTOS
Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado
por una sola tecnología. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas
mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la
época de la máquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnología clave ha
sido la recolección, procesamiento y distribución de información. Entre
otros desarrollos, hemos asistido a la instalación de redes telefónicas en
todo el mundo, a la invención de la radio y la televisión, al nacimiento y
crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores ( computadores
), así como a la puesta en orbita de los satélites de comunicación.
A medida que avanzamos hacia los últimos años de este
siglo, se ha dado una rápida convergencia de estas áreas, y también las
diferencias entre la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de
información están desapareciendo con rapidez. Organizaciones con centenares
de oficinas dispersas en una amplia área geográfica esperan tener la
posibilidad de examinar en forma habitual el estado actual de todas ellas,
simplemente oprimiendo una tecla. A medida que crece nuestra habilidad para
recolectar procesar y distribuir información, la demanda de mas sofisticados
procesamientos de información crece todavía con mayor rapidez.
La industria de ordenadores ha mostrado un progreso
espectacular en muy corto tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador
para satisfacer todas las necesidades de cálculo de una organización se está
reemplazando con rapidez por otro que considera un número grande de
ordenadores separados, pero interconectados, que efectúan el mismo trabajo.
Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes de ordenadores. Estas nos
dan a entender una colección interconectada de ordenadores autónomos. Se
dice que los ordenadores están interconectados, si son capaces de
intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un
hilo de cobre, el uso de láser, microondas y satélites de comunicaciones. Al
indicar que los ordenadores son autónomos, excluimos los sistemas en los que
un ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otro, éstos no
se consideran autónomos.
Cuando en 1981 IBM presenta; la computadora personal
(PC), la palabra personal era un adjetivo adecuado. Estaba dirigido a las
personas que deseaban disponer de su propia computadora, sobre la que ejecutan
sus propias aplicaciones, y sobre la que administran sus archivos personales
en lugar de utilizar las mini computadoras y grandes sistemas que estaban bajo
el estricto control de los departamentos de informática. Los usuarios de las
computadoras personales comenzaron pronto a conectar sus sistemas formando
redes, de una forma que podrán compartir los recursos como impresoras.
Ocurriendo entonces algo divertido. Alrededor de 1985 las redes se hicieron
tan grandes y complejas que el control volvió a los departamentos de informática.
En la actualidad las redes no son elementos simples y fáciles. A menudo se
llegan a extender fuera de la oficina local, abarcan el entorno de una ciudad
o uno mayor y necesitan entonces expertos que puedan tratar los problemas
derivados de las comunicaciones telefónicas, con microondas o vía satélite.
La mas simple de las redes conecta dos computadoras,
permitiéndoles compartir archivos e impresos. Una red mucho mas compleja
conecta todas las computadoras de una empresa o compañía en el mundo. Para
compartir impresoras basta con un conmutador, pero si se desea compartir
eficientemente archivos y ejecutar aplicaciones de red, hace falta tarjetas de
interfaz de red (NIC, NetWare Interface Cards) y cables para conectar los
sistemas. Aunque se pueden utilizar diversos sistemas de interconexión vía
los puertos series y paralelos, estos sistemas baratos no ofrecen la velocidad
e integridad que necesita un sistema operativo de red seguro y con altas
prestaciones que permita manejar muchos usuarios y recursos.
Muestra los componentes típicos
de un sistema en red.
Una vez instalada la conexión se ha de instalar el
sistema operativo de red (NOS, Network Operating System). Hay dos tipos básicos
de sistemas operativos de red : punto a punto y con servidor dedicado. -
Punto a Punto : Este es un tipo de sistema operativo que le permite a los
usuarios compartir los recursos de sus computadoras y acceder a los recursos
compartidos de las otras computadoras. Microsoft Windows for Workgroups,
Novell Lite son sistemas operativos punto a punto. - Con Servidor Dedicado
: Es un sistema operativo con servidor dedicado, como es NetWare de Novell,
una o mas computadoras se reservan como servidores de archivos no pudiendo ser
utilizados para nada mas.
Instalar una red de computadoras puede ofrecer muchas ventajas para su
trabajo. Estas son algunas ventajas ofrecidas al instalar una red de
computadoras.
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Comparticion de programas y archivos.
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Comparticion de los recursos de la red.
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Comparticion de bases de datos.
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Expansión económica de una base de PC.
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Posibilidad de utilizar software de red.
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Uso del Correo Electrónico.
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Creación de grupos de trabajo.
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Gestión centralizada.
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Seguridad.
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Acceso a mas de un sistema operativo.
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Mejoras en la organización de la empresa.
Las redes en general, consisten en "compartir
recursos", y uno de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos
y equipo estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite,
sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras
palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 Km. de distancia de
los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran
originados localmente.
Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta
fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo
todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera
que si una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una de las
otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de
ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su
trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.
Otro objetivo es el ahorro económico. Los ordenadores
pequeños tienen una mejor relación costo / rendimiento, comparada con la
ofrecida por las máquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces
mas rápidas que el mas rápido de los microprocesadores, pero su costo es
miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores
de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores
personales, uno por usuario, con los datos guardados una o mas máquinas que
funcionan como servidor de archivo compartido.
Este objetivo conduce al concepto de redes con varios
ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN ( red
de área local ), en contraste con lo extenso de una WAN ( red de área
extendida ), a la que también se conoce como red de gran alcance.
Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el
rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga,
simplemente añadiendo mas procesadores. Con máquinas grandes, cuando el
sistema esta lleno, deberá reemplazarse con uno mas grande, operación que
por lo normal genera un gran gasto y una perturbación inclusive mayor al
trabajo de los usuarios.
Otro objetivo del establecimiento de una red de
ordenadores, es que puede proporcionar un poderoso medio de comunicación
entre personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de una
red es relativamente fácil para dos o mas personas que viven en lugares
separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace un cambio inmediato,
en lugar de esperar varios días para recibirlos por carta. Esta rapidez hace
que la cooperación entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y
que anteriormente había sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora.
El reemplazo de una máquina grande por estaciones de
trabajo sobre una LAN no ofrece la posibilidad de introducir muchas
aplicaciones nuevas, aunque podrían mejorarse la fiabilidad y el rendimiento.
Sin embargo, la disponibilidad de una WAN ( ya estaba antes ) si genera nuevas
aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos
en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos
importantes de redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos:
el acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotas y
facilidades de comunicación de valor añadido.
Una compañía que ha producido un modelo que simula la
economía mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y
corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes
proyecciones de inflación, de tasas de interés y de fluctuaciones de tipos
de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los
derechos del programa, en especial si el modelo se está ajustando
constantemente ó necesita de una máquina muy grande para correrlo.
Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones
económicas: el llamar a un ordenador remoto mediante una red resulta mas económico
que hacerlo directamente. La posibilidad de tener un precio mas bajo se debe a
que el enlace de una llamada telefónica normal utiliza un circuito caro y en
exclusiva durante todo el tiempo que dura la llamada, en tanto que el acceso a
través de una red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga distancia
cuado se están transmitiendo los datos.
Una tercera forma que muestra el amplio potencial del uso
de redes, es su empleo como medio de comunicación(INTERNET). Como por
ejemplo, el tan conocido por todos, correo electrónico (e-mail ), que
se envía desde una terminal , a cualquier persona situada en cualquier parte
del mundo que disfrute de este servicio. Además de texto, se pueden enviar
fotografías e imágenes.
En toda red existe una colección de máquinas para
correr programas de usuario ( aplicaciones ). Llamaremos host a las máquinas
antes mencionadas. También, en algunas ocasiones se utiliza el término
sistema terminal o sistema final. Los host están conectados mediante una
subred de comunicación, o simplemente subred. El trabajo de la subred
consiste en enviar mensajes entre host, de la misma manera como el sistema
telefónico envía palabras entre la persona que habla y la que escucha. El
diseño completo de la red simplifica notablemente cuando se separan los
aspectos puros de comunicación de la red ( la subred ), de los aspectos de
aplicación ( los host ).
Una subred en la mayor parte de las redes de área
extendida consiste de dos componentes diferentes: las líneas de transmisión
y los elementos de conmutación. Las líneas de transmisión ( conocidas como
circuitos, canales o troncales ), se encargan de mover bits entre máquinas.
Los elementos de conmutación son ordenadores
especializados que se utilizan para conectar dos o mas líneas de transmisión.
Cuando los datos llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación
deberá seleccionar una línea de salida para reexpedirlos
Un número muy grande de redes se encuentran funcionando,
actualmente, en todo el mundo, algunas de ellas son redes públicas operadas
por proveedores de servicios portadores comunes o PTT, otras están dedicadas
a la investigación, también hay redes en cooperativas operadas por los
mismos usuarios y redes de tipo comercial o corporativo.
Las redes, por lo general, difieren en cuanto a su
historia, administración, servicios que ofrecen, diseño técnico y usuarios.
La historia y la administración pueden variar desde una red cuidadosamente
elaborada por una sola organización, con un objetivo muy bien definido, hasta
una colección específica de máquinas, cuya conexión se fue realizando con
el paso del tiempo, sin ningún plan maestro o administración central que la
supervisara. Los servicios ofrecidos van desde una comunicación arbitraria de
proceso a proceso, hasta llegar al correo electrónico, la transferencia de
archivos, y el acceso y ejecución remota. Los diseños técnicos se
diferencian en el medio de transmisión empleado, los algoritmos de
encaminamiento y de denominación utilizados, el número y contenido de las
capas presentes y los protocolos usados. Por último, las comunidades de
usuarios pueden variar desde una sola corporación, hasta aquella que incluye
todos los ordenadores científicos que se encuentren en el mundo
industrializado.
La posibilidad de compartir con carácter universal la
información entre grupos de computadoras y sus usuarios; un componente vital
de la era de la información. La generalización de la computadora personal
(PC) y de la red de área local (LAN) durante la década de los ochenta ha
dado lugar a la posibilidad de acceder a información en bases de datos
remotas; cargar aplicaciones desde puntos de ultramar; enviar mensajes a otros
países y compartir ficheros, todo ello desde una computadora personal.
Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y
complejos. Su eficacia se basa en la confluencia de muy diversos componentes.
El diseño e implantación de una red mundial de ordenadores es uno de los
grandes milagros tecnológicos de las últimas décadas.
Todavía en la década de los setenta las computadoras
eran máquinas caras y frágiles que estaban al cuidado de especialistas y se
guardaban en recintos vigilados. Para utilizarlos se podía conectar un
terminal directamente o mediante una línea telefónica y un módem para
acceder desde un lugar remoto. Debido a su elevado costo, solían ser recursos
centralizados a los que el usuario accedía por cuenta propia. Durante esta época
surgieron muchas organizaciones, las empresas de servicios, que ofrecían
tiempo de proceso en una mainframe. Las redes de computadoras no estaban
disponibles comercialmente. No obstante, se inició en aquellos años uno de
los avances más significativos para el mundo de la tecnología: los
experimentos del Departamento de Defensa norteamericano con vistas a
distribuir los recursos informáticos como protección contra los fallos. Este
proyecto se llama ahora Internet.
Los protocolos de comunicación son las reglas y
procedimientos utilizados en una red para establecer la comunicación entre
los nodos que disponen de acceso a la red. Los protocolos gestionan dos
niveles de comunicación distintos. Las reglas de alto nivel definen como se
comunican las aplicaciones, mientras que las de bajo nivel definen como se
transmiten las señales por el cable.
Existen redes de todos los tamaños. La red puede
comenzar como algo pequeño y crecer con la organización. Definir el concepto de redes implica diferenciar entre el
concepto de redes físicas y redes de comunicación.
Respecto a la estructura física, los modos de conexión
física, los flujos de datos, etc; podemos decir que una red la constituyen
dos o más ordenadores que comparten determinados recursos, sea hardware
(impresoras, sistemas de almacenamiento, ...) sea software (aplicaciones,
archivos, datos...).
Desde una perspectiva más comunicativa y que expresa
mejor lo que puede hacerse con las redes en la educación, podemos decir que
existe una red cuando están involucrados un componente humano que comunica,
un componente tecnológico (ordenadores, televisión, telecomunicaciones) y un
componente administrativo (institución o instituciones que mantienen los
servicios). Una red, más que varios ordenadores conectados, la constituyen
varias personas que solicitan, proporcionan e intercambian experiencias e
informaciones a través de sistemas de comunicación.
Atendiendo al ámbito que abarcan, tradicionalmente se
habla de:
Redes de Área Local (conocidas como LAN) que
conectan varias estaciones dentro de la misma institución, Redes de Área Metropolitana (MAN),
área extensa (WAN).
Por su soporte físico:
Redes de fibra óptica,
Red de servicios integrados (RDSI),
Si nos referimos a las redes de comunicación podemos
hablar de Internet, BITNET, USENET FIDONET o de otras grandes redes.
Pero, en el fondo, lo que verdaderamente nos debe
interesar es el flujo y el tipo de información que en estas redes circula. Es
decir, que las redes deben ser lo más transparentes posibles, de tal forma
que el usuario final no requiera tener conocimiento de la tecnología (equipos
y programas) utilizada para la comunicación (o no debiera, al menos).
Las distintas configuraciones tecnológicas y la
diversidad de necesidades planteadas por los usuarios, lleva a las
organizaciones a presentar cierta versatilidad en el acceso a la documentación,
mediante una combinación de comunicación sincrónica y asincrónica.
La comunicación sincrónica (o comunicación a tiempo
real) contribuiría a motivar la comunicación, a simular las situaciones,
cara a cara, mientras que la comunicación asincrónica (o retardada) ofrece
la posibilidad de participar e intercambiar información desde cualquier sitio
y en cualquier momento, permitiendo a cada participante trabajar a su propio
ritmo y tomarse el tiempo necesario para leer, reflexionar, escribir y revisar
antes de compartir la información. Ambos tipos de comunicación son
esenciales en cualquier sistema de formación apoyado en redes.
Se trataría, por lo tanto, de configurar servicios
educativos o, mejor, redes de aprendizaje apoyados en:
Videoconferencia que posibilitaría la asistencia remota
a sesiones de clase presencial, a actividades específicas para alumnos a
distancia, o a desarrollar trabajo colaborativo en el marco de la presencia
continuada.
Conferencias electrónicas, que basadas en el ordenador
posibilitan la comunicación escrita sincrónica, complementando y/o
extendiendo las posibilidades de la intercomunicación a distancia.
Correo electrónico, listas de discusión,... que suponen
poderosas herramientas para facilitar la comunicación asincrónica mediante
ordenadores.
Apoyo hipermedia (Web) que servirá de banco de recursos
de aprendizaje donde el alumno pueda encontrar los materiales además de
orientación y apoyo.
Otras aplicaciones de Internet tanto de recuperación de
ficheros (Gopher, FTP, ...) como de acceso remoto (telnet...).
Ello implica, junto a la asistencia virtual a sesiones en
la institución sean específicas o no mediante la videoconferencia y la
posibilidad de presencia continuada, facilitar la transferencia de archivos
(materiales básicos de aprendizaje, materiales complementarios, la consulta a
materiales de referencia) entre la sede (o sedes, reales o virtuales) y los
usuarios.
Aunque el sistema de transferencia es variado dependiendo
de múltiples factores (tipo de documento, disponibilidad tecnológica del
usuario,...), está experimentando una utilización creciente la transferencia
directamente a pantalla de materiales multimedia interactivos a distancia como
un sistema de enseñanza a distancia a través de redes.
Pero, también, utilizando otros sistemas de
transferencia puede accederse a una variada gama de materiales de aprendizaje.
Se trata, en todo caso, de un proceso en dos fases: primero recuperación y
después presentación.
A lo largo de la historia los ordenadores (o las
computadoras) nos han ayudado a realizar muchas aplicaciones y trabajos, el
hombre no satisfecho con esto, buscó mas progreso, logrando implantar
comunicaciones entre varias computadoras, o mejor dicho: “implantar Redes en
las computadoras”; hoy en día la llamada Internet es dueña de las redes,
en cualquier parte del mundo una computadora se comunica, comparte datos,
realiza transacciones en
segundos, gracias a las redes.
En los Bancos, las agencias de alquiler de vehículos,
las líneas aéreas, y casi todas las empresas tienen como núcleo principal
de la comunicación a una RED.
Gracias a la denominada INTERNET, familias, empresas, y
personas de todo el mundo, se comunican, rápida y económicamente.
Las redes agilizaron en un paso gigante al mundo, por que
grandes cantidades de información se trasladan de un sitio a otro sin peligro
de extraviarse en el camino.