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Apéndice A
Redes de telecomunicaciones
Objetivos• Examinarlarelaciónentrelosnegociosy
lasredesdecomputadoras.
• Definireltérminoreddecomputadorasycompararycontratarlosdiferentestiposderedes.
• Describirlosdiferentescomponentesdeunared,losdispositivosylascaracterís-ticas/propiedades más destacadas encadacaso.
• Diferenciarlastecnologíasderedes,asícomolastopologíasmásutilizadas.
• Examinaryanalizar lastecnologías ina-lámbricasdemayorimpactoenlaactua-lidadenorganizacionesyempresas.
• Identificarlascaracterísticasmássobre-salientesdelasredesinalámbricasmásimportantesimplementadasydesplega-das en las empresas, describiendo sutaxonomíamáspopular.
A.1 Introducción .......................................................................... 2
A.2 Los negocios y las redes de computadoras .............................. 2
A.3 ¿Qué es una red de computadoras? ........................................ 4
A.4 Tecnologías de redes ............................................................. 8
A.5 Topologias de redes ............................................................ 19
A.6 Tipos de redes ..................................................................... 23
A.7 Tecnologías inalámbricas ...................................................... 26
A.8 Redes inalámbricas ............................................................. 29
A.9 Resumen ............................................................................. 37
Contenido
2 Apéndice A
Alfaomega Sistemas de Información en la empresa - Joyanes Aguilar
A.1 Introducción
Lossistemasdecomunicacióntienencomoobjetivofundamental,permitiryfacilitarelintercambiodeinformaciónentrepersonas.Latelecomunicaciónescomunicaciónadistanciayunadelasfuncionalidadesmásimportantesdeunsistemadeinformaciónmodernaysehaproducidotantodentrocomofueradelaorganización.
Lossistemasdetelecomunicacionessehanimplementadomedianteredesdecomunicaciones(networks).Existendosderedes:redes telefónicasyredes de computadoras.Lasredestelefónicasmanejanlascomuni-cacionesdevozylasredesdecomputadoras,lascomunicacionesotráficodedatos.Hoyendíalosserviciosdetelecomunicacioneshanidoevolucionandoylosdostiposderedesestánconvergiendoenunasolotipodered:lareddecomputadoras.
Lasredesdecomputadorasactualessehanexpandidodemodoqueofrecenserviciosdevoz,accesoaInternet,serviciosdevideo,etc.,yademássehanintegradoenserviciosbasadosentecnologíadeInternet.Hoydíalaintegra-cióndeserviciosseestáextendiendosobreplataformasinalámbricas(wireless)demodoqueteléfonoscelularesinte-ligentes(smartphones),laptops,netbooks,tabletas,videoconsolas…ysupenetraciónavanzademodoespectacular.Lasredesinalámbricasytradicionales(redesdecomputadoras)formanpartedenuestrasvidasynuestrosnegocios.Poreso,nosepuedepensarentrabajaroponerenmarchaunnegociosinredes.Lasredessenecesitanparacomu-nicarconrapidezalosnegocios,sussocios(partners),susclientes,losproveedoresylosempleados.
Enestecapítulo,estudiaremoslosconceptosfundamentalesderedesdecomputadoraseidentificaremossuscategoríasmás importantes.Describiremos los fundamentosde lasredesydedicaremosunaatenciónespecialalaredderedes,Internetyasusherramientasporexcelencia:laWorld Wide Web.
A.2 Los negocios y las redes de computadoras
Lasredessonherramientasesencialesde losnegociosmodernos.¿Porquénecesitafamiliarizarsecon lasredes,undirectivo,unempleado,uningenieroounusuario?Elhechoessimpleyevidente:nosepuedeoperarniejecutarunnegociosinredes.Esnecesariocomunicarseconrapidezyentiemporealconsusclientes,sussociosdelnegocio,susproveedores,suscolegasysususuarios.
EnelsigloXX,yhastaladécadadelosnoventa,enqueapareciólaWebcomopiedrafundamentaldelaredInternet,elsistemadecorreopostal,elsistematelefónicoporvozolamensajeríamediantefax,eranlasherramientasmásutilizadasenlascomunicacionesdelosnegocios.DesdelasprimeradécadadelsigloXXI,ysobretodoenlaactualidadyenelfuturo,losnegociosnecesitanutilizarcomputadoras(ensusdiferentescategorías),elcorreoelectrónico(e-mail) losteléfonos inteligentesconaccesoa Internet (smartphones), lossistemasdemensajeríainstantánea(conaplicacionescomoWhatsApp,Viber,Line,Telegram…),telefoníaporVozIPquefacilitalasvideoconferencias(conferenciastelefónicasconvisióndeimágenes,figuras,personas…ademásdevoz)dispositivosmóvilescomotabletasovideoconsolas,etc.
Lamanipulaciónde lasredes(networking)e Internetsonel fundamentodelcomercioyde losnegociosdelsigloXXI.Elaugedelosnegociosdigitales,yenparticularele-businessyele-commerce,hasidoposiblegraciasaldesarrolloespectaculardelasredesydeInternet.Porestarazón,esnecesarioelconocimientodelasredes(networks)ylaoperaciónderedes(networking)comouncomponenteescencialdelosnegociosylaalfabetizaciónennegociosdigitales,unelementoclaveparaeléxitode lossistemasde información.Lasprincipalescaracterísticasdeestanuevaeradelastelecomunicacionesson:
1. Lascomputadorasnotrabajanaisladasenlasempresasyorganizacionesmodernas.
2. Elintercambiocontinúodedatos,yenlaactualidad,losgrandesvolúmenesdedatos(Big Data),fa-cilitado por las diferentes redes de telecomunicaciones, computadoras y aplicaciones de software,
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3A.2 Los negocios y las redes de computadoras
proporcionanalasempresasunnúmeromuysignificativodeventajasencomparaciónconlasposiblesdesventajasyriesgos.
3. Elintercambiodedatossepuedeproduciracualquierdistancia,ysobreredesdecualquiertipo(fija,inalámbricaymóvil),encualquierlugaryconcualquierdispositivo.
Lasredesdecomputadorasdelasempresas,hoyprácticamente,casitodas,integradasenInternet,hantransformadoycontinuarántransformandoelmodoenquesehacenlosnegociosconindependenciadeltipodeorganizaciónoempresa,(grande,pequeña,mediana,con/sinánimodelucro,globalolocal,digitalotradicional,industria,fabricación,logística,eléctrica....),cienciasdelasalud,etc.Losnuevosmediosdehacernegociosdesdelamercadotecnia,alalo-gística,alcomercioelectrónicohastalosserviciosalcliente,utilizanlasredesdecomputadorasylasredesdecomuni-cacionesquelasenlazan.Enparticular,laredInternetylasredesdecomputadorasdeempresas(intranetsyextranets)estánteniendoungranimpactoenlasvidasdelaspersonastantoanivelindividualcomoprofesional.
Enlasorganizacionesmodernas,lasredesdecomputadorassonesencialespormuchasrazones(Rainer,2013):
• Lossistemasderedesdecomputadoraspermitenquelasempresasseanmásflexibles,demodoquesepuedanadaptarrápidamentealascondicionescambiantesdelosnegocios.
• Lasredes facilitana lasempresascompartirhardware,software,aplicacionesdesoftware (apps)ydatosatravésdelaempresay,también,entrediferentesempresas.
• Lasredesfacilitanquelosempleados,clientes,gruposdetrabajo…localizadosensitiosgeográficosdispersos a los largo del mundo, compartan documentos, fotografías, conocimiento, ideas. Estacomparticiónalentará la interacciónyel trabajoengrupocolaborativo, lagestióndelconocimientopropio, de los empleados, favoreciendo la comunicación, colaboración y coordinación para hacermáseficientesyefectivaslasrelacionesentrelaspartesinteresadasdeunaempresa(stakeholders).
Lasredestransmitenseñalesentreunemisor(fuente)yunreceptor(destinatario);lasseñalestransportanvoz,datos,audio,video...entreemisoryreceptor.
Fi gu ra A.1.Transmisión de una señal emisor-receptor.
Emisor(fuente)
Señal Receptor(destino)
Losnegociossoportancuatrofuncionesonecesidadesbásicas:movilidad,colaboración,relacionesybúsque-da(TurbanyVolonino,2012).
• Movilidad.Accesoseguroyfiabledesdecualquierlugaravelocidadesdetransmisiónaceptables.
• Colaboración.Trabajarenequipooconotrosequipos,demodotalquesusmiembrospuedenteneraccesoycompartirdocumentos,archivos,video,fotografíaocualquierotrotipodeinformación.
• Relaciones.Mantener el contacto o interacción con los clientes, socios, empleados, reguladores(stakeholders,shakeholders,etc).
• Búsqueda.Localizaciónybúsquedadedatos,documentos,hojasdecálculo,correoselectrónicos,mensajesinstantáneos,etc.
4 Apéndice A
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Comunesatodaslasfuncionesdelasredesdecomputadorasson:eltráfico (señales)yloscircuitos que transmiten el tráfico.
Existendoscaracterísticasfundamentalesdelasredescomputadorasqueimpactandemodosobresalien-teenlosnegocios: conectividad ymovilidad.Hoydíalaproliferacióndesoportesmóvilesylaconectividaddedispositivosfacilitantodotipodegestióndedatosestructuradosynoestructurados.
Enel trabajoyen lavidadiariade lapersonas,cadadíasenecesitamayorconectividaddadoelgranvolumendedatosdetodotipo:texto,noticias,apps,basededatos,tuits (tweets)deTwitter,mensajesinstan-táneosdeFacebook,LinkedIn,Foursquare,Instagram,Pinterest,Tuenti…Laconectividadentrelosdiferentesmodosdelasredesdecomputadorasy,enconsecuenciadelosusuariosylaconexiónaInternetserealizadesdetodotipodedispositivoycondiferentesredes.
LamovilidadoelusoderedesydispositivosmóvilesestápenetrandoamarchasaceleradasyelnúmerodeusuariosqueaccedeaInternetmóvilpasoapasovadesplazandoalaccesodeusuariosporaccesotradicionalvíacabletradicional,ADSLofibraóptica.Aunquebienesciertoqueconectividadymovilidadhoydíasondostérminosmuyunidos,ycientosdemillonesdepersonasutilizantodotipoderedesmóviles,cableadas,porsatélite,etc.paralaconexiónaInternet.
A.3 ¿Qué es una red de computadoras?
Una red de computadoras es un sistemaqueconecta computadoras y otrosdispositivos (impresoras, es-cáneres,unidadesdealmacenamiento…)mediantesoportesdecomunicacióndemodoquelosdatosylasinformaciónsepuedentransmitirentreellos.Enesencia,unaredesunmediodecomunicaciónquepermiteapersonasogruposcompartirinformaciónyservicios.Latecnologíadelasredesinformáticasestácompuestaporelconjuntodeherramientasquepermitenalascomputadorascompartirinformaciónyrecursos.
Fi gu ra A.2.Red de computadoras.
Concentrador
Lasredesdecomputadorassecaracterizanporsuconfiguraciónyporsualcancegeográfico.Laconfiguraciónquepuedeadoptarunaredseconocecomo topología de la redyelalcancegeográficoeselespacioenqueseex-tiendelaredquepuedeirdeunosmetrosamilesdekilómetros.Unaredestáconstituidaporequiposdenominadosnodos. Paracomunicarseentresí,losnodosutilizanprotocolos–lenguajes–comprensiblesportodosellos.
Lasredesdecomputación (informáticas)actualesestánconstituidasporcomputadorasysistemasope-rativosheterogéneosqueconfrecuenciaseinterconectanatravésdeInternet.Ladistribuciónderecursosserealizaatravésdearquitecturasquesoportandiferentescapas(tier,eninglés).Normalmente,lasredespueden
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5A.3 ¿Qué es una red de computadoras?
tenertrescapasocuatrocapas.Laarquitecturadetrescapasconstadecapadepresentación(computadoraspersonalesconaplicacionesclientesynavegadorWeb);capadeaplicacionesconlosservidoresdeaplicacio-nesyservidorWeb;yporúltimo,capadedatosconservidoresdealmacenamientodearchivos,decontenido,demensajería,debasededatos,etc.
Fi gu ra A.3.Red de computadoras de tres capas.
Datos
Computador personal connavegador Web
Servidor Web
Servidores deaplicaciones
Computador personal conaplicaciones clientes
Presentación AplicaciónServidor de
archivos
Servidor decontenido
Servidor demensajería
Servidor de basede datos
Servidor decorreo electrónico
Laarquitecturadecuatrocapasañadeunacuartacapa de almacenamientoconinfraestructurasSANopooldealmacenamiento.
Fi gu ra A.4.Red de computadoras de cuatro capas.
Datos Almacenamiento
Computador personal connavegador Web
Servidor Web
Servidores deaplicaciones
Computador personal conaplicaciones clientes
Presentación AplicaciónPOWER
POWER
POWER
POWER
POWER
Servidor dearchivos
Base de datos
Servidor decontenido
Servidor demensajería
Servidor de basede datos
Servidor decorreo electrónico
Almacenamiento de datos
6 Apéndice A
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A.3.1 Componentes de una red
Loscomponentesdeunaredsepuedenverdesdedosperspectivas:elhardwareyelsoftware.LaFiguraA.2ilustraloscomponentesprincipalesdehardware,softwareyelementosdetransmisióndeunareddecomputadoratípica.
Desdelaperspectivadelsoftware,lasredesdisponendeunsistemaoperativoderedqueesunsistemacomplejoqueestácompuestoasuvezpordiferentescapaslógicas(protocolosdecomunicación,capadeaplicación…),yquepermiteadiferentespersonasinterconectadasfísicamentetrabajarconlosmismosrecur-sos.Proporcionauncontroldeaccesoalared(seguridaddeconexión,seguridadenelaccesoalosdiferentesrecursosdelared)coordinandolosaccesossimultáneos.Lascomputadorasconectadasalaredsedividenendoscategorías:cliente(solicitantedeservicios)yservidor(entidadlógicaqueofrecelosservicios).Losclientessuelenserlospuestosdetrabajodelusuario(hoydíapuedensercomputadoresdeescritorio,laptops,tabletasoteléfonosinteligentes)quesolicitanserviciosdeaplicaciones(archivos,impresión,contenidosaudio,video,etc.),y losservidoresproporcionanserviciosmásavanzadosy losadministran(memoria,espacioendisco,impresoras…).Desdeunpuntodevistadecomponentesfísicos,loscomponentesbásicosson:
1. Hardware,computadoradedicadaalared,denominadaservidor (puedeexistirunaovarias,eslacompu-tadoradelsistemadelared),computadoracliente,PC,(computadorautilizadaporlosusuariosdelared,router(enrutador),bridge(puente),switch(commutador),gateway(pasarela),hubs(concentradores),etc.
2. Software,sistemaoperativoysoftwaredeaplicaciones.
Elsistema operativo de red (Network Operating System)controlaydirige lascomunicacionesde la redcoordinandolosrecursosnecesarios.Puederesidirentodaslascomputadorasdelaredaunquelomásfre-cuenteesqueresidaprincipalmenteenunacomputadoradedicadadenominadaservidordelared.Unservidoresunacomputadoraqueejecutafuncionesimportantesdelaredparasufuncionamientointernoyparatodaslascomputadorasclientestalescomoalmacenamientodedatos,controldelared,proporcionaralojamientodesitiosWeb,etc.Desdeelpuntovistadesoftware,losservidoresutilizanlossistemasoperativosdered,talescomoWindows,UNIX,Linux,MacOS,etc.ylasaplicacionesoutilidadesquegestionanelfuncionamientodelservidorylaconexióncontodaslascomputadorascliente.
Paraque lacomunicaciónen redseaoperativa,senecesita,enprimer lugar,una interconexiónconsis-tenteeninterconectarlosequiposentreellos;normalmente,seutilizarunainterfazporcablecomouncableconectadoaunatarjetaderedounmodem,tambiénsepuedeutilizarlainterfazinalámbricaatravésdeco-municacionesinalámbricas(sincable)queutilizanondasradio,infrarrojos,láser,satélite…Ensegundolugar,serequiereademásdelhardwarequegarantizalaconectividadyelintercambiodelasseñalesdesoportefísicoodeonda,unasnormasdecomunicaciónoprotocolos quepermitendarunsentidoalaseñalquecirculaentrelospuestosdetrabajoylosservidores,yasíadministrarelaccesoalsoportecompartido.
A.3.2 Dispositivos de interconexión
Losdispositivosdeinterconexiónderedespermitenenviarmensajesentreunosservidores(host)yotros.De-pendiendodelasnecesidadesdelaredseusaránconcentradores(hubs),puentes(bridges)oconmutadores(switches)paracrearlasredescorrespondientesyenrutadores(router).
• Router(enrutadoroencaminador)esunprocesadordecomunicacionesutilizadoparaenrutar (enca-minar)paquetesdedatosatravésdelapropiaredyotrasdiferentes,asegurandoquelosdatosseenvíanaloslugaresoclientesadecuados,identificadosporunadirecciónelectrónica.
• Bridge (puente)esundispositivodeinterconexiónderedesqueseutilizaparaconectarsegmentosdered(redesdediferentesvelocidades),pasandolainformacióndeunsegmentoaotro.Utilizaunatécnicadealmacenamientode“almacenaryenviar”.
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7A.3 ¿Qué es una red de computadoras?
• Hub(concentrador)esundispositivoqueconectacomponentesdeunared,enviandounpaquetededatosatodoslosrestantesdispositivosconectados.Poseeunnúmerodeterminadodeconexiones,denominadaspuertos,alosqueseconectanlosservidores(host).Suobjetivoconsisteenenviarlainformaciónquerecibeporunpuestoatodoslospuertosrestantes.
• Switch(conmutador)esundispositivodeinterconexiónderedesquepermiteconectardosomássegmentosdered.Básicamente,esunsistemamultipuerto dealtavelocidad.Integralafuncionalidaddeunconcentradorydeunpuente.Entodaslasredesmodernas,elconmutadoresuncomponenteclavealcualestánconectadosdirectamentelosequiposdetrabajosylosservidores.
Enesencia,unhubesunpuntodeconexiónentrecomputadores.Sideseacomunicarseconotrasredesdecomputadorassenecesitaunhub;esteeselcasomásfrecuenteparalaconexióndeunacomputadoraaInternet;enelcasodoméstico,cuandounusuarioseconectaaInternetenelhogarconunPCnecesitaunrouter,laconexióntelefónicaylaconfiguracióndelrouter.
A.3.3 Topologías de red
Unatopologíacaracterizalaformaenqueseorganizanlosdistintosequiposdeunaredparainteractuarentreellos.Existendosgrandescategorías:latopologíafísicaenrelaciónconelplanodelared,ylatopologíalógicaqueidentificalaformaenlacualcirculalainformaciónporelnivelmásbajo.Lainterconexiónentrenodosdelaredserealizaenformadeconexión punto a punto(unoauno)oenconexión multipunto(nnodoscontrannodos).Lastopologíasdeunared,comoseverámásadelante,sonmuyvariadas,ylasmáspopularesson:topologíadebus,topologíaenanillo,topologíaenestrellaytopologíaenmalla.
A.3.4 Conceptos fundamentales de redes
Lafamiliarizacióndelasredessuponeademásdelconocimientodesuscomponentes,lostiposderedesylastecnologíasderedesqueveremosmásadelante,elconocimientodelosconceptosotérminosclavederedesdecomputadoras.
• Bandwitdh(Anchodebanda).Eslacapacidaddetransmisióndeunared;esdecir,unamedidadelavelocidadalaquesetransmitenlosdatos.Lacantidadtotaldeinformacióndigitalquesepuedetransmitiratravésdeunmediodecomunicaciónsemideenbitsporsegundo(bps).Lacapacidaddetransmisióndecadatipodesoportedecomunicacionesenfuncióndesufrecuencia.Elanchodebandaestambiénel rangode frecuenciasquesepuedentransmitirporuncanaldecomunicacio-nes,yenladiferenciaentrelasfrecuenciasmásaltasybajasquesepuedentransmitirenuncanalespecifico. El anchode bandadependedel protocolo que se utilice (802.11b, 802.11g, 802.11n,802.16,etc.)ycuántapartedelaseñalestádisponibleparaelprocesamiento.Laseñalmásdébilesellímiteinteriordelanchodebanda(frecuenciamásbaja),ylaseñalmásintensaesellímitesuperior(frecuenciamásalta).
• Protocolo de red.Losprotocolosderedsonlosestándaresoconjuntodereglasquegobiernanelmodoenquelosdispositivosdeunaredintercambianinformación,ycomonecesitanfuncionarpara“hablarconlosrestantesdispositivos”.
Losdispositivosdecomputaciónqueestánconectadosaunareddebenaccederycompartirlaredparatransmitiryrecibirdatos.Estosdispositivosseconocen,normalmente,comonodosdelared,ydebenseguirunconjuntodereglasquepermitanlacomunicaciónentreellos.Elconjuntodereglasyprocedimientosquegobiernanlatransmisiónatravésdeunaredeselprotocolodedichared.Losdosprotocolosmásimportantesson:EthernetyTCP/IP.
8 Apéndice A
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EthernetesunprotocoloderedesdeárealocalLAN.LamayoríadelasempresasutilizanEthernetde10gigabitsporsegundoquesignificaquelaredproporcionaunavelocidaddetransmisiónde10gigabitsporsegundo.Sinembargo,elestándardeEthernetmásutilizadoeseldefrecuencia100gigabitsporsegundo.
TCP/IP (Transmisión Control Protocol/Internet Protocol) es el protocolo de Internet. TCP/IP son elconjunto(suite)deprotocolosdeInternet;TCPeIP.TCP/IPseutilizaporlamayoríadelasredesparaasegurarquetodoslosdispositivossepuedencomunicaratravésdeInternet.
• Banda ancha(Broadband).Eltérminoeslaabreviaturadebroad bandwithyserefierealavelocidadde transmisión rápida. Las velocidadesde transmisiónpueden ir de1millóndebitspor segundo(megabits)adecenasocentenaresdemegabitsporsegundo.Existendiferentestiposdeconexionesdebandaancha,comoeselcasodeADSLolasredesmóvilescomoUMTSoLTE.
• Velocidad de bajada (Download). Es la velocidada la cual se reciben losdatosdesde Internet uotra red,obien la velocidad (rapidez)a laqueunaconexióndeterminadapuedeentregardatosaunacomputadoraodispositivomóvil.Enlajergadecomputación,sesuelendenominardescargaobajadadedatos.
• Velocidad de subida (Upload).Velocidadalaquesepuedenenviardatosaunaredolarapidezalaqueselospuedetransferirdesdeunacomputadoraodispositivomóvilalared.Tambiénseconocecomosubida(carga)osubir datos, alaaccióncorrespondiente.Normalmentelasdescargasdedatossonmásrápidasquelassubidasdedatos.
• Banda ancha (líneafija). ConexionesaInternetvíacableovíalíneasADSL(DSL).Labandaanchadelíneafijadifieredelasbandasanchademóviles(celulares)quesoninalámbricosyutilizansuspropiosespectrosdeseñales.
• Banda ancha móvil.Eslabandadedispositivosinalámbricos,deconexiónaInternetycuyoaccesoserealizaatravésdemódemsportátiles,teléfonos,videoconsolasuotrosdispositivosdeconexión.Existennumerososestándaresqueestudiaremosmásadelante,comoGPRS,UMTS,Wi-Fi,Wimax,LTE,etc.
Enlospróximosapartados,enunciaremosotrascaracterísticasdelasredesdesdeunpuntodevistamástecnológico.
A.4 Tecnologías de redes
Enesteapartado,trataremosdeestudiarlastecnologíasprincipalesenquesebasanlasredesdecomputa-dorasasícomolascaracterísticastecnológicasenlasqueseapoyan.Recordemosquelasredestransmitenseñalesentreunemisoryunreceptor,ylasseñalestransportandatos,vozovideo.
Lastecnologíasfundamentalesdelasredesson:
• Bidireccionaldelascomunicacionesentreemisoryreceptor.
• Tiposdeseñalesutilizadas.
• Equiposdeconmutaciónaencaminamiento(switching)paratransmisióndelainformación.
• Mediosycanalesdecomunicación.
• Tecnologíasdetransmisión(mediosdeacceso).
• Protocoloderedes.
• Tiposdeprocesamientoderedes.
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9A.4 Tecnologías de redes
A.4.1 Bidireccionalidad de las comunicaciones
Losemisoresy receptores intercambian informaciónentreellos,peropueden intercambiarsus rolesenunmomentodeterminador.Dichodeotraforma,lascomunicacioneshandeserbidireccionales.Existentrestiposdiferentesdecomunicaciónentrelosmediosocanales:
• Simplex.Elmediosolosirveparaelenvíodelainformaciónenunsentido.
• Half-dúplex.Elmediosirveparalacomunicaciónenlosdossentidos,peronopuedesersimultánea,yaqueelemisorocupaelcanalyelreceptorhadeesperaraqueseterminelatransmisiónparacon-vertirseenemisorypoderenviarsuinformación.Unejemplotípicosonloswalkies-talkies.
• DúplexoFull-dúplex.Elmediosirveparalacomunicaciónbidireccionalsimultánea.
A.4.2 Tipos de señales utilizadas y módems
Lasredestransmitenlainformacióncondostiposbásicosdeseñales:analógicaydigital(FiguraA.3).
Lasseñales analógicassonondascontinuasquetransmitenlainformaciónalterandosuscaracterísticas.Porejemplo,cuandosetransmitelavozatravésdeunmicrófono,seconvierteenimpulsoseléctricosyéstossetransmitenporuncabledecobre.OtroejemplodeseñalanalógicaesunaseñaldeTVoradioquesecap-turaconunacámara(ounmicrófono),setransmiteydifunde.Lasseñalesanalógicastienendosparámetros,amplitud yfrecuencia.Lossonidossonseñalesanalógicasquesetransmitenmedianteondasyunafrecuencia,métododeempaquetamientodelasseñalesparaenviarlesalespacio.
Lasseñales digitalesson impulsosdiscretos,altosobajos,unosocerosquerepresentanunaseriedebits(0y1).Estacaracterísticapermitealasseñalesdigitalestransmitirinformaciónenunformatobinarioquepuedeserentendidoporlascomputadorasquefuncionanconelmismotipodeseñaldigital.
Fi gu ra A.5.Señales analógicas y digitales y transmisión mediante módems.
Señal Digital(Flujo de bits)
Señal Analógica(Señales de ondas)
Señal Digital
0 0 01 1 1 1
MódemComputador
Señal AnalógicaLínea telefónicaRed inalámbrica
Red móvilFibra óptica
0 0 0 01 11 1
10 Apéndice A
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Enlaactualidad,normalmente,lasseñalesanalógicasseconviertenenseñalesdigitalesmedianteunpro-cesodenominadodigitalización.Unmódem(contraccióndemodulador-demodulador)esundispositivoquetienecomofunciónprincipal laconversióndeseñalesdigitalesaanalógicas–procesodenominadomodula-ción–yconversióndeseñalesanalógicasadigitales–procesodenominadodemodulación.Losmódemsseutilizanporpares,suelenestarenelemisoryenelreceptordeinformación,yfuncionandelasiguienteforma:Enelemisor,unacomputadora,segeneraunaseñaldigitalqueelmódemconvierteenseñalanalógicaylatransmitemediante líneasanalógicastalescomotelefónicas.Enel receptor,otromódemconvierte laseñalanalógicadeentradadenuevoendigitalparaquepuedaserentendidaporlacomputadora.Naturalmente,previaalaoperacióndemodulación-demodulaciónsehadeestablecerlacomunicaciónycomenzarlasesióndetransmisión.
Fi gu ra A.6.Transmisión de señales mediante módems.
Computadordel cliente
Instalación del clienteInstalación del proveedor
de servicios Internet
Servidor oservicio Internet
Módem ServerV .90
33600 bps(máximo)
Enlacedigital
T1 o T 2
56 o 64 Kbps Bucle (lazo)
local analógico
Red telefónicapública conmutada
Losmódemscomodispositivospuedenserinternosyexternos.Unmódem interno,sealojadentrodelacajadelacomputadora(servidor,deescritorioo laptop)yconectadocomounatarjetaasuplacabase.Unmódem externoseconectaalequipoatravésdelcorrespondienteconector.
Lacaracterísticaprincipaldeunmódemessuvelocidaddetransmisiónde informaciónmedidaenbitsporsegundo(bps).Existencuatrotiposbásicosdemódems:módemdial-up,módemcable,módemDSLymódeminalámbrico.
• Losmódems dial-upfueronlosmódemsprimitivosdiseñadosparalasprimitivas líneas telefónicas; su velocidadde transmisión solollegabaa56Kbps.
• Los módems cableestánmuyextendidosynumerosasoperadorasdetelefoníaofrecenlosservicioscorrespondientes,yelnúmerodesuscriptorespuedesermuyelevadodependiendodepaísesyregio-nesgeográficas.Operansobrecablecoaxial,porejemplo,aquellosutilizadosparalatelevisiónporcable.MuchascompañíasdeTVporcableofrecenconexionesaInternetatravésdemódemcableyconlamismareddecablecoaxialqueentregaseñalesdetelevisiónenloshogares.Lasvelocidadesdelosmódemscablevaríamuchodeunossistemasaotros,peropuedeofreceranchosdebandade1a10-20Mbpsdebajadayentre128KbpsyMbpsdesubida.
Un módem es un dispositivo que convierte señales analógi-cas a digitales (y viceversa) para permitir que las com-putadoras puedan trasmitir datos, voz, video… sobre redes analógicas como líneas telefónicas, cable, etc. Los módems realizan modulaciones y demodulaciones.
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11A.4 Tecnologías de redes
• Losmódems DSL o xDSL(Digital Subcriber Line)conectansucomputadoraaInternetutilizandolalíneatelefónicaordinariaqueofrecennumerosasoperadorasdetelefonía.Lagranventajasobrelosmódemsdial-up es laconectividad; laconexiónestádisponiblesiempredemodo inmediatoynorequierelaconexiónoencendido(prendido)delmódemcomoenelcasodial-up.
• Los tipos demódems DSL más populares son: ADSL, HDSL, SDSL, IDSL, VDSL y RADSL. EnEspaña, elADSLestá establecido comoelmediomásextendidode accesoa Internetdebandaanchaparaelusuariodoméstico.EnelapartadoA.4,sevencaracteristicastécnicas.
• Losmódems inalámbricosrealizanlamismafunciónquelosmódemstradicionales,conectandosucomputadoraaunared inalámbrica,móvildeteléfonosoWi-Fi.Hoyendíaestánmuyextendidosentredispositivosmóviles,teléfonosinteligentesytabletas.ParafacilitarelaccesoaInternetdesdecualquier lugar y en cualquier momento, de computadoras portátiles (laptops) han aparecido losmódemsportátilesconconexiónvíaUSB(módemsUSB),yquesonsimilaresapendrives(poreso,selesuelenllamarenjergacoloquial“pinchos”),yquebastasuconexiónfísicaalacomputadoraportátil,unacontratacióndelíneatelefónica,laconfiguraciónyconexiónmedianteunregistrosencillo.Estos módemssehanhechomuypopulares,yaquevanunidosalasredestelefónicasmóviles3Gy4G,ypermitenunaconexiónrápidayfácilaInternet,desdelugaresenquenosedispongadeaccesoADSLoWi-Fi,talescomocafeterías,playas,hoteles,casasdevacaciones,parque,etc.Enlaactualidad,sehaextendidolaconversióndelteléfonomóvilinteligenteenmódemUSB;unaopcióneneldispositivoloconvierteenmódemybastasuconexiónaun laptop(portátil)parasuconexiónaInternet,apro-vechandolaconectividaddedatosdelteléfonocelular.
Fi gu ra A.7.Diferentes dispositivos de módems.
A.4.3 Dispositivos de conmutación
LatransmisióndeunaseñalentrediferentesredesdecomputadorasdeempresaoalaredInternet,necesitadispositivosespecíficoshardwaredenominadosswitchesorouters ynodosdelared.Latransmisióndelasseñalesporconmutadoresyenrutadoressedenomina(switching).Existendostiposdeconmutación:decir-cuitos ydepaquetes.
• Conmutación de circuitos.Unavezqueserealizaunaconexiónentreunafuenteyundestino,elcaminodeunaseñalentrenodosesdedicadoyexclusivo.Laconmutacióndecircuitosesunatec-nologíaantiguaqueseutilizapara llamadas telefónicas.Estas redessecaracterizanporqueexisteunareservapermanentedelosrecursos(circuitos)porpartedelemisoryreceptorduranteeltiempo
12 Apéndice A
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queduralacomunicación.Lasllamadassetransmitenatravésdeuncircuitodedicadoqueseutilizaparaesallamada.Lacaracterísticadiferencialdeestetipodeconmutaciónesqueelcircuitonosepuedeutilizarporcualquierotra llamadahastaquesetermina laconexiónosesión;en lapráctica,existeunareservapermanentedelosrecursos(circuitos)porpartedelemisorydelreceptorduranteeltiempoenqueduralacomunicación.
• Conmutación por paquetes.Laconmutación de paquetes(packet switching)eselmétodoutilizadopreferentementeenlasredesdedatos,dondeelcaminodelaseñalesdigitalynoesdedicadaniexclusiva,esdecir,lasredessoncompartidas.Lainformaciónviajadigitalizadaylaconmutacióndepaquetetrocealainformaciónenpaquetesobloquespequeñosqueseenvíanpordiferentescanalesdecomunicacióndesdeelemisor, yqueal llegaral receptorse recomponen (seensamblan)paraconstruirelmensajeoriginal.
Fi gu ra A.8.Redes de conmutación de paquetes.
Conmutación de circuitos
Conmutación de paquetes
Conmutación de paquetes y circuitos virtuales
Lasredesdeconmutacióndepaquetestransmitenlosdatosagrupadosenpequeñospaquetespordiferen-tescanalesdecomunicación,demodoindependienteysereagrupanensudestinofinal.Porejemplo,laredcuandoenvíaunarchivo,uncorreoelectrónicoounmensajeinstantáneorompelainformaciónenpaquetes(blo-ques)deuntamañoespecífico.Cadapaquetetransportapartedelainformación(archivo,mensaje)juntoconunainformaciónespecíficadelaredcomodirecciónIPdelemisorydelreceptorasícomodatosconindicacióndelnúmerodepaquetesenqueseharotolainformación.EnlatransmisiónenunaredcorporativaoenInternet,lospaquetessiguencaminosdiferentes(FiguraA.8)haciaeldestino,queseensamblanyreorganizanenelmensajeoriginalunavezllegadoaldestino.
Lasredesinalámbricasutilizantambiénconmutacióndepaquetes,ademásdelosroutersinalámbricos.
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13A.4 Tecnologías de redes
A.4.4 Medios y canales de comunicación
Laconmutacióndedatosdesdeunaposiciónaotra,ysobretodoagrandesdistancias,requieredemediosfísicosdenominadoscanales de comunicación. Loscanalesdecomunicaciónseagrupanendosgrandescategorías:cable(cabledepartrenzado“cobre”,cable,fibraóptica)yespectro radioeléctrico,queagrupadife-rentesservicios:difusión (broadcast,radioytelevisión),comunicaciones inalámbricas(móviles,satélite,comu-nicacionesinalámbricas,seguridad,comunicacionesaeronáuticas, infrarrojos,microondas),posicionamiento(GPSygeolocalización),radar,etc.
• Cable.Loscablesseutilizanpara latransmisióndeseñaleseléctricas.Eselsistematradicionaldecomunicacióncableado.Sonhilosdecobreprotegidosporunaislamientoplatinoqueevita laapa-riciónderuidosdentrodelalínea.Seconocecomocabledepares,cabletrenzadoopartrenzado.
Fi gu ra A.9.Cable de cobre de pares y cable coaxial.
Elcablesueletenerdoshilosdecobretrenzados.Eselmétodomáseconómicodisponiblemuyam-pliamente,esfáciltrabajarconél,aunquetambiénofrecedesventajas:lento(anchodebandapeque-ño),sujetoainterferenciasypocoseguro.Elcable,asuvez,presentadoscategoríasmás–apartedelcobredepartrenzadoclásico–:cablecoaxialycablexDSL.
Elcable coaxialestácompuestoporunhilodecobreenvueltoenunaislamientoplástico,queasuvezestáenvueltoporunamalladeplásticoqueaíslaaúnmásdelexterior.Elcablecoaxialpresentamejorescaracterísticasdetransportedeinformación,enelsentidodelacantidaddeinformaciónquepuedetransmitirysufiabilidad.Elanchodebandadefrecuenciasesmáselevadoqueelcobredepartrenzadoypuedetransportarseñaleseléctricasenlagamadecientosdemegahertzios(Mhz),yalcanzarvelocidadesde16Gbps.
Porsusventajasfrentealcabledeparesseutilizanormalmenteparatransportartráficodedatosdealtavelocidadyseñalesdetelevisión(TV).Entrelosinconvenientesquepresentaelcablecoaxialestán:suelevadocoste,resultamásdifícildetrabajar,yesmenosflexible.
Existeunaterceracategoríadecabledecobreyqueporsuimportancialededicamosunapartadoespecial:tecnologías xDSL.
• xDSL.Sebasanenlaconversióndelalíneaanalógicaconvencionalenunalíneadigitaldealtavelo-cidad.LaslíneasDSL(Digital Subscriber Line)proporcionantransmisióndealtavelocidaddedatosdigitalesen loshogaresynegociossobre las líneastelefónicasexistentes.Dadoque las líneastele-fónicasexistentessonanalógicasylatransmisiónesdigital,lossistemasDSLdebenincluirmódems.LossistemasDSLofrecenanchosdebandamuyaltos,desde128KbpshastadecenasdeMbps.
14 Apéndice A
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ElADSLesunadelasvariantesdelaslíneasADSL,unodelostiposdeaccesoaInternetmásextendidoenEuropay,enparticular,enEspaña,parabrindarserviciodeaccesoaInternetdebandaanchaenelsectorresidencial.Enlosúltimosaños,sehanproducidomejorascondiferentesvariantes:ADSL2,VDSL,VDSL2,etc.
Tabla A.1 Velocidades de diferentes tipo de DSL.
Familia ITU Nombre Ratificación Máxima velocidad
ADSL G.992.1 G.dmt 1999 7 Mbps down800 kbps up
ADSL2 G.992.3 G.dmt.bis 2002 8 Mb/s down1 Mbps up
ADSL2plus G.992.5 ADSL2plus 2003 24 Mbps down1 Mbps up
ADSL2-RE G.992.3 Reach Extended 2003 8 Mbps down1 Mbps up
SHDSL (update 2003) G.991.2 G.SHDSL 2003 5.6 Mbps up/down
VDSL G.993.1 Very-high-date-rate DSL 2004 55 Mbps down15 Mbps up
VDSL2-12 MHzlong reach G.993.2 Very-high-date-rate DSL 2 2005 55 Mbps down
30 Mbps up
VDSL2-12 MHzlong reach G.993.2 Very-high-date-rate DSL 2 2005 100 Mbps up/down
Fuente:CMT(ComisióndelmercadodetelecomunicacionesdeEspaña)
• Fibra óptica.Loscablesdefibraópticaconstandemillaresdemilesdefilamentosmuydelgadosdefibrasdevidrioquetransmiteninformaciónvíaimpulsosdeluzgeneradosporláseres.Generalmente,estáncompuestosporunnúcleodematerialplásticopordondetransitalaluzenvueltaporotromate-rialplástico.Elmaterialqueenvuelveelnúcleopresentauníndicederefracciónquepermitequelaluznoabandoneelnúcleo,aunquelafibrasedoble(aligualqueenelcasodelhilodecobre).
Losdatossetransformanenpulsosdeluzqueseenvíanatravésdelcabledefibraópticaporundispositivoláser,quepuedellegardesdekilobitsporsegundo(Kbps)hastadecenasycentenaresdemegabitsporsegundo(Mbps),pudiendollegaragibabitsyterabitsporsegundo,inclusive.
Fi gu ra A.10.Cable de fibra óptica.
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15A.4 Tecnologías de redes
Elcabledefibraópticaesconsiderablementemásrápido,ligeroyduraderoqueloscablescitadosanteriormenteysuelenseridóneosparatransportargrandesvolúmenesdedatos.Losinconvenientesson:suelevadocosteysudificultadparaimplantarlosymantenerlos.Loscablesdefibraópticaseinstalannormalmentecomolacolumnavertebral(backbone)deunaredmientrasqueloscablesdeparcoaxialesyADSLconectanlacolumnavertebraldelaredasusdispositivosindividuales.
Sinembargo,cadadíalasoperadorasdetelefoníautilizanADSLconmayorprofusióncomomediodeconexióna Internet tantoparaempresascomopara loshogares;esteeselcasodeTelefónica,Verizon,Telmex,etc.
• Soporte radioeléctrico.Esposibleenviarondasoseñaleseléctricassinnecesidaddequeexistaningúnsoportefísicotendido(cableado),yaque lasondassepropaganporelaire;seconocencomomediosdetransmisión inalámbricos.Seutilizanantenasquepuedenenviar lasondasentodas lasdireccionescomoeselcasodelasantenasdedifusiónderadioytelevisión,odetelefoníacelular(móvil),oderedesinalámbricasWi-FioWimax.
Latransmisiónsincables (inalámbrica)aprovecha lasposibilidadesderadiacióndelespectrora-dioeléctrico,conjuntoderadiofrecuenciasquesepuedenutilizar.Lautilizacióndelasradiofrecuenciasestáreguladapororganismosinternacionalesquesonlosqueasignanbandasdefrecuenciaadife-rentesusos(Defensa,Policía,Gobierno,etc.).Estasbandasdefrecuenciapuedenvariarsuusoenserviciosdecomunicaciónalolargodeltiempo.
Losmediosdetransmisióninalámbrica,dadoquesebasanenseñalesradiodediferentesfrecuen-cias,sepodríanagruparendiversascategoríassegúnsuusoenlasredesdecomputadoras:microon-das,celular,Wi-Fi/Wimax,sensores,infrarojos,RFiD,etc.
Lossistemasdemicroondastantoterrestrescomocelestestransmitenseñalesderadiofrecuenciaalaatmósfera,yseutilizanmayoritariamentecuandosenecesitancomunicacionespuntoapuntodegrandesvolúmenesdedatosyagrandistancia.Unodelossistemasdemicroondasmásutilizadosestáenlossatélitesdecomunicaciónqueseutilizanparatransmisionesagrandesdistanciasyparaorganizacionesoempresascongrandispersióngeográfica,inclusoazonasrealesextensasdondeesposibledesplegarinstalacionesdecableosistemasdeantenasparausoenredesinalámbricas.
UnossistemasquehanconseguidoungranaugeenlosúltimosañoshansidolosGPS(Global Positioning System,SistemadePosicionamientoGloba),quejuntoconlossistemasdegeolocaliza-ción,sehanconvertidoenelsoportedeunodelossistemasinformaciónmásextendidosyutilizadosdelaactualidad:lossistemasdeinformacióngeográfica,SIG (Geographical Information Systems).
Fi gu ra A.11.Sistemas de transmisión por satélites.
Estación terrestre
Ciudad A
Ciudad B
Ciudad C
Antena satelital
16 Apéndice A
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A.4.5 Protocolo de redes: TCP/IP
Anteriormente,hemosdefinidounprotocolocomounconjuntodereglasyprocedimientosquegobiernanlatransmisióndeinformaciónentredospuntosdeunared.LosdosprotocolosmásimportantessonEthernetyTCP/IP.Aunqueyahemosconsideradoambosprotocolos,dadalaimportanciadeTCP/IPenelfuncionamientodelaredInternet,ampliaremossuconceptoprofundizandoensuscaracterísticastécnicasdeimplantaciónuniversal.
TCP/IPenelprotocolodeInternet,porexcelencia,yfuedesarrolladadurantelosprimerosañosdeladé-cadadelossetentaporunequipolideradoporVintonCerf,enlaagenciaDARPA(Departament of Defense Advanced Research Project Agency),deEstadosUnidos,conelobjetivodeayudaraloscientíficosatransmitirdatosentrediferentestiposdecomputadorasyagrandesdistancias.ElprotocoloTCP/IP,enrealidadconstaasuvezdedosprotocolos.
• TCPrealizatresfuncionesbásicas:
– administra elmovimiento de paquetes (utiliza el sistema de conmutación de paquetes) entrecomputadorasestableciendounaconexiónentreellos.
– secuencialatransferenciadepaquetes.
– reconocelospaquetesquehansidotransmitidos.
• IPeselprotocolodeInternetyelresponsablededesensamblar,entregaryreensamblar(reorganizar)losdatosdurantelatransmisión.
Mediantelatécnicadeconmutacióndepaquetes,estudiadaanteriormente,losdatosserompenenblo-quesdedatos(paquetes);yacontinuación,seenvíanporloscanalesdecomunicación.Cadapaquetetrans-portaademásdelosdatos,lainformaciónnecesariaparallegarasudestino:ladirecciónIPdelemisor,ladi-recciónIPprevistadelreceptor,elnúmerodepaquetesdelmensaje,yelnúmeroespecíficodelpaquetedentrodelmensaje.Cadapaqueteviajaindependientementeatravésdelared,ypuedeserenrutadooencaminadoatravésdediferentescaminosdelared.Cuandolospaqueteslleganasudestinosereúnenyensamblanenelmensajeoriginal.
Elsistemadeconmutacióndepaquetesesaltamentefiable,toleranteafallosydinámico,yaquepermitecorregircualquiererrorenlaroturaonollegadadealgúnpaquete,yaqueelsistemaprevésureenvíoencasodeerrores.
Fi gu ra A.12.Funcionamiento del protocolo TCP/IP.
Modelo TCP/IP
Aplicación
Transporte
Internet
Acceso a la red
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17A.4 Tecnologías de redes
LospaquetesutilizanelprotocoloTCP/IPparatransportarsusdatosyrealizaestafunciónmediantecuatrocapas:aplicaciones, transporte, Internet e interfaz de redes,denominadomodelodereferenciaTCP/IP.
• Capa de aplicaciones:facilitaquelosprogramasdeaplicacióndelosclientesaccedanalasotrascapasydefinanlosprotocolosqueutilizanlasaplicacionesparaintercambiodelosdatos.UnejemplodeestosprotocolosdeaplicacioneseselHTTP,utilizadoparatransferirarchivosdepáginasWeb.
• Capa de transporte:proporcionalacomunicacióny losserviciosdepaquetesa lacapadeaplica-ciones.Estacapaincluyevariosprotocolos,entreelloselTCP.
• Capa de Internet:esresponsabledeldireccionamiento,enrutamientoyempaquetamientodepaque-tesdedatos.ElprotocoloIPseutiliza,entreotrosprotocolos,enestacapa.
• Capa de interfaz de red:sitúalospaquetesenelcanaldecomunicacionesytambiénlosrecepcionaencualquiertecnologíadered.
Elfuncionamientodelascuatrocapasserealizaentredoscomputadorasconindependenciadeltipodehardwareysoftwarequesoportan,yquepuedeserdiferente.Comienzaenviandolosdatosdeunacomputa-doraaotratravésdelascuatrocapas,comenzandoenlacapadetransporteeInternethastallegaralacapadeinterfazdelared.Losdatoslleganalacomputadorareceptoraviajandoporlascuatrocapas.
Fi gu ra A.13.Capas del modelo de referencia de TCP/IP.
ArquitecturaTCP/IP
Aplicación
Transporte
Internet
Acceso a red
Procesos yaplicaciones de red
Permite el envío dedatos de extremo aextremo
Define datagramasy maneja rutas
Rutinas que permitenel acceso físico ala red
4
3
2
1
A.4.6 Categorías de procesamiento de redes: Cliente/Servidor y P2P
Elsistemamásfrecuenteutilizadoenlasredesdecomputadorasdeunaempresaeselprocesamientodistri-buido,queconsisteendividirelprocesodelsistemaentredosomáscomputadoras.Estetipodeprocesa-mientofacilitaquediferentescomputadorassituadasendistintasposicionessecomuniquenunasconotrasmedianteloscanalesoenlacesdecomunicaciones.
Eltipodesistemasdistribuidoconocidocomoplataforma cliente/servidoreselmásutilizadoenlossiste-masinformáticos,yeslaplataformaclásicaenlossistemasdistribuidosdecomputación.
18 Apéndice A
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Laplataformaocomputacióncliente/servidor (C/S) esunmodelodecomputacióndistribuida.Enlazadosomáscomputadorasenunaorganizaciónfísica,dondealgunasmáquinas(servidores) proporcionanlosserviciosdecomputaciónaotras(PC,laptops,tabletas…)llamadasclientes.Normalmente,losservidoressuelensermuypotentesyalmacenanlasaplicacionesydatosqueponenadisposicióndelosclientes,quesonmáquinasmásligeras(menospotenciaymáseconómica).Elprocesoes:lacomputadoraclientesolicitaaplicaciones,datosocapacidaddeprocesoalacomputadoraservidorquerespondeproporcionándolelosserviciossolicitados.
Fi gu ra A.14.Plataforma cliente/servidor.
Servidor
Cliente
Cliente
Cliente
Cliente
Cliente
Es importante diferenciar bien las tareas del cliente en un sistema cliente/servidor. Los servidores soncomputadorasqueproporcionanunavariedaddeserviciosalosclientes,incluyendoejecuciónderedes,pro-cesamientodesitiosWeb,procesamientodecorreoelectrónico,almacenamientodedatosygestióndebasededatos,aplicacionesdeusuariocomopuedeserMicrosoftOfficeoaplicacionesCRMparagestiónderela-cionesconlosclientes.Losclientesson,normalmente,lascomputadorasdeescritorioolaptops(portátiles),enlascualeslosusuariosejecutansuspropiastareas,talescomoaccesoabasededatos,tratamientodetexto,tratamientodeaplicacionesCRM,SCM,etc.comousuariosdelaempresa.Sinembargo,hoyendía,lascomputadorasclientesontambiéntabletas,teléfonosinteligentes,videoconsolas,etcétera.
Peer-to-Peer
Untipoespecialdeprocesamientocliente/servidoreselprocesamientoP2P(peer-to-peer).P2Pesuntipodeplataformadistribuidaendondecadacomputadoraactúatantocomoservidorcomocliente;esdecir,cadacomputadorapuedeaccederatodoslosarchivosdelasotrascomputadoras.
ExistentrestiposdeplataformasP2P.ElprimersistemaaccedeapotenciadeCPUnoutilizadaentrecom-putadoras.UnaaplicaciónmuyconocidadeestacategoríaeselproyectoSETI@home(http://setiathome.ssl.berckley.edu);estasaplicacionessuelenserproyectosdesoftwareabierto(open source)ysepuedenutilizar(descargar)demodogratuito.
ElsegundotipodesistemasP2Psonaplicacionescolaborativasentiemporealquepermitenestablecerunaconexiónycolaboraciónentiemporealpersona-personadentrodelaaplicación.Unaaplicacióncolabo-rativatípicaesMicrosoftSharepointWorkspace.
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19A.5 Topologias de redes
LaterceracategoríadeP2Psecentraenlacomparticióndearchivosybúsquedaavanzada.Estacategoríaestácaracterizadaporbúsquedasenlenguajenaturaldemilesomillonesdesistemaspeer.Permitealosusua-riosdescubrirotrosusuarios,nosolodatosypáginasWeb.Unaaplicacióntípicadecomparticióndearchivospeer-to-peeresBitTorrentqueesunaaplicacióndefuenteabierta(open source)quepermitelacomparticióndearchivos.
La tecnologíaP2Pse inicióconel intercambiodearchivosa travésdelsitioNapster,que tuvograndesproblemasensudíaacausadelasdescargasdemúsicasinpropiedadintelectual.Hoy,estemodelohasidosuperadoylossistemasP2Ppresentancaracterísticasnotablesdesdeelenfoquedeutilización:
• Creación y administración de aéreas de colaboración.Esposibledesarrollarunaaplicaciónquepuedesertotalmenteimplementadasindependerdeservidoresuotrossistemasadministradosdeformacentralizada.UnaaplicaciónP2PtípicaesMicrosoftOfficeGroove.
• Optimización de procesos.
• Compartición de archivos.
• Sincronización de datos.
• Compartir la capacidad de procesamiento. ElcasocitadodelproyectoSETI@homecuyoobjetivoeslabúsquedadevidaextraterrestre.
• Distribución de contenidos:texto,audio,video,fotografía,libros,etc.
• Reducción de costes de comunicaciónconclientes,socios,proveedores,etc.a travésdemen-sajeríainstantáneaytelefoníaIP.LasaplicacionesmásutilizadasypopularessonWhatsApp,Skype,Viber,Tango,Spotbros,WeChat,Line…
A.5 Topologias de redes
Lasredessedesplieganporzonasgeográficasquepuedenirdesdedecenasdemetroshastacentenaresodecenasdemilesdekilómetros;yporconsiguiente,seráprecisoestudiar laconfiguracióndelasredesyladistribucióndelcableadoqueinterconectasusdiferentescomputadoras.Laconfiguracióndelaredyladistri-bucióndesucableadoseconocentécnicamentecomotopología de red.Alahoradeinstalarunaredesmuyimportanteseleccionarlatopologíamásadecuadaalasnecesidadesexistentesenlaorganización.
Estambiénmuyimportanteantesdedecidirseporunatopologíaconcretaconsiderarpreviamenteelcon-juntodefactoresqueinfluyendemododeterminanteendichatopología:
• Distribucióndelosequiposainterconectar.
• Tipodeaplicacionesquesevanaejecutar.
• Inversiónarealizar.
• Costedelmantenimientoyactualización.
• Tráficoquevaasoportarlared.
• Capacidaddeexpansiónenhardwareysoftware (propiedadconocidaporescalabilidad).
Existentrestopologíasprincipales:bus,anilloyestrella.
20 Apéndice A
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A.5.1 Topología en bus
Latopología en bus(soportelineal)tienetodossusequiposconectadosaunmediofísico,normalmente,uncable(sepuedeempleartambiéntecnologíainalámbricawireless)queseencuentrainterrumpidoporlosdosextremosy terminadoporelementoseléctricosqueaseguransuscaracterísticasde transmisión.Todas lasseñalessondifundidasenambasdireccionesalaredcompleta.Todoslosdispositivosdelaredrecibenlasmismasseñalesgraciasalsoftwareinstaladoenlascomputadorasclientequefacilitalatransmisión,yapro-tocolosquepermitenquecadamáquina“escuche”enlaredparadetectarsiexisteseñalenelmedioyestádisponiblepararealizarlatransmisión.Latecnologíaenbussebasaenuncableadoenelqueseconectanlosnodos(puestosdetrabajo,equiposdeinterconexión,periféricos).Setratadeunsoportemultipuntos.Elcableeselúnicoelementofísicoqueconstituyelaredysololosnodosgeneranseñales.Lacantidaddecablesutilizadosesmínimaynoserequiereunpuntocentral.
Lasventajasmássobresalientesdeunatopologíadebusson:sufacilidaddeinstalaciónymantenimiento;noexistenelementoscentralesdelosquedependelared,yqueencasodenofuncionardejaríaninoperativaatodaslasmáquinas;siunnododelaredseavería,simplementedejadefuncionarynointerrumpelatrans-misión.Suprincipalinconvenienteesquelarupturadelcableenalgúnpuntodejalaredinoperativa.
Fi gu ra A.15.Topología de bus (ETD: equipo terminal de datos).
ETD N ETD 1 ETD 2 ETD 3 ETD 4
ETD 8 ETD 7 ETD 6 ETD 5
ElestándarmáshabitualparaestasredesesEthernet(protocoloIEEE802.3).LasredesEthernetsuelenserpequeñasysusvelocidadesdetransmisiónoscilanentrelos10yl000Mbpsaunqueyasonposiblesvelo-cidadesde1Gpso10Gbs(Ethernet802.3ae)einclusoversionesde40a100Gps.
A.5.2 Topología de anillo
Esunaredenlaquelosdispositivos(nodos)estánconectadosconunbuclecerradooanillodemodoqueseaseguraqueelrecorridodelainformaciónentredosequiposconectadosalaredeslamáscortaposible.Lainformaciónpasadeunamáquinaaotraenunasoladirecciónysolopuedetransmitirunasolamáquinaalavez.ElprotocoloutilizadoesToken Ring(pasodetestigo).Estatopologíanoesfrequenteenlaactualidad,exceptoenredesdeáreaampliaoextensa,debidoalosinconvenientesquepresenta:
• Siserompeelcablequeconstituyeelanilloseparalizatodalared.
• Esdifícildeinstalaryrequiereunfuertemantenimiento.
• Esdifícillaagregacióndenodosporsuconfiguracióndeanillo.
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21A.5 Topologias de redes
Fi gu ra A.16.Topología de anillo. 1. Red en anillo; 2. Dos redes con topología en anillos interconectados (ETD: Equipo terminal de datos)
ETD ETD ETD
ETD ETD ETD
ETD
ETD
ETD
Nodo2
Nodo3
Nodo1
Lasredesenanillosesuelenutilizarenredesampliasoextendidasconocidascomoextended starnetwork.
A.5.3 Topología de estrella
Todoslosdispositivosdelaredseconectanaunpuntocentraldenominadohub(concentrador)formandounaestrellafísica.Lainformaciónentrecomputadoraspasaporelconcentrador;porlocual,siserompeelhubprovocairremediablementelacaídadetodalared;porestarazón,sesueleemplearmásdeunconcentrador.
Lafiabilidaddelaredsebasaenqueunnodopuedefallarsinqueelloafectealosrestantesdelared;siserompeuncablesolosepierdelaconexióndelnodoqueinterconectaba.Lasredesenestrellafacilitanladetecciónylocalizacióndeaverías.
Fi gu ra A.17.Topología en estrella.
ETD B
ETD C
ETD ANodo de
interconexióncentral
22 Apéndice A
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A.5.4 Topología de malla
Enlatopologíadereddemalla(oenmallada)todoslosequiposseconectanentresí.Sebuscaconseguirquetodoslosdispositivosdelaredtenganconexiónfísicaconlosrestantesdispositivos,utilizandoconexiónpuntoapuntoloquepermitequecadamáquinasecomuniqueconcualquierotrademodoparalelosifueranecesario.
Elsistemadeconexiónesquelosequiposfinalesseconectenaunconjuntodeequiposintermediosenformadeestrella,mientrasqueestosúltimosseconectantodoscontodosenunatopologíademalla.
Fi gu ra A.18.Topología de malla.
A.5.5 Topología en árbol y derivadas
Existeunaquintatopologíadenominadatopologíaenárbol,enlacuallosnodosestánconectadosenformadeárbol.Estaconfiguraciónessimilaraunaseriederedesenestrellainterconectadas.
Fi gu ra A.19.Topología en árbol.
Ademásdelastopologíasanteriores,esposibleconectar“busenestrella”y“anilloenestrella”.
Bus en estrella.Loselementosactivosdelared,enlosqueseconectanlasestacionesdetrabajo,puedenestarconectadosentresíenbus.Varioshubsconectadosentresímedianteunaredtroncal(normalmentedefibraóptica)formanunaredcontopologíadebusenestrella.
Anillo en estrella.Seoriginacuandoseconectanvariosanillosentreellos.
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23A.6 Tipos de redes
A.6 Tipos de redes
Unavezdescritaslastopologíascomunes,esprecisoclasificarlasredesdecomunicacionesenfuncióndesualcancegeográfico,esdecir,ladistanciaalaquepermitentrasladarlainformación.Lostiposderedesdecom-putadorassedividenengrandesgrupos,redescableadasyredesinalámbricasymóviles.Enesteapartado,noscentramosenlasredescableadasqueseclasificanenredesLAN,MAN,WAN,PANyCAN.
A.6.1 Redes LAN
Una red de área local (LAN,Local Area Network)estádiseñadaparaconectarcomputadoraspersonalesyotrosdispositivosdigitalesenpequeñosalcances,decenasocentenaresdemetros,inclusokilómetros,yqueseinstalannormalmente,enedificios,empresas,hogares,universidades,etc.
Una reddeárea local está compuestapor computadorasquepuedencompartir datos, aplicaciones yrecursoscomoimpresoras,escáneresodispositivosdealmacenamientodedatos(unidadesdediscoduro,entreotros).La redconstadeunservidordearchivosdedicadoqueproporcionaa losusuariosaccesoarecursosdecomputacióncompartidos,incluyendoarchivosdedatos,datosdebasededatos,oprogramasdesoftware.Elservidorderedesquiendeterminaelacceso,mododeaccesoylasecuenciadelascomuni-caciones;elenrutador(router)sirvedeintermediarioodeconexiónconotrasredesdecomputadoras,inclusoInternet,ypermiteintercambiarinformaciónentreellas.
Fi gu ra A.20.Red de área local LAN.
SERVIDOR SERVIDOR
Red Internet
LasredesLANpocoapocohanidoampliandosuscaracterísticasypuedencontenermúltiplesservidoresycomputadorascliente.Enestoscasos,sesuelenutilizarservidoresdedicadospararealizartareasespecíficasconcretascomo:almacenamientodedatosenarchivosybasesdedatos,almacenamientoydistribucióndecorreoselectrónicos,gestiónde las impresorasde laempresa,etc.,yenestoscasossesuelendenominarservidoresdebasededatos, servidoresdecorreoelectrónicoo servidoresde impresorasquesecentranfundamentalmenteen lagestiónde losserviciosanterioresoenotras frecuentescomo losservidoresWebquegestionanlaspáginasositiosWebdelaempresa.LosprotocolosmásutilizadosenredesLANsonlosprotocolosEthernet.
24 Apéndice A
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A.6.2 Redes MAN
Unared de área metropolitana(MAN,Metropolitan Area Network)esunaredqueseextiendeenmayoresdis-tanciasquelasredesdeárealocal,yquesepuedeextenderenelámbitodeciudades,complejosdeedificios,etc.ypuedeusarseenáreasmetropolitanasoinclusoentreregionesgeográficas.
Fi gu ra A.21.Red de área metropolitana, MAN.
Ciudad 1
Ciudad 2
Ciudad 3
MAN
A.6.3 Redes WAN
Unared WAN(Wide Area Network)esunareddeáreaextensacuyacoberturageográficapuedeseryadecientoseinclusomilesdekilómetros,enlosmismospaísesdelmismoodedistintoscontinentesoinclusoanivelglobalenelmundo.
LasredesWANcomoredesextendidasoampliassonposiblesgraciasalextensocableadodelíneastelefó-nicas,torresdetransmisiónpormicroondas,extensióndesatélites,fibraóptica,etc.LosprotocolosutilizadosenlasredesWANsonFrameRelay,ATM,SDH,FDDI.
Fi gu ra A.22.Red de área extendida WAN.
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25A.6 Tipos de redes
A.6.4 Redes PAN
AmedidaquehanaumentadolosdispositivosdeaccesoaInternet,ydentrodelaspropiasredescorporati-vas,especialmente,dispositivosmóviles(teléfonosinteligentes,tabletas,PDA,videoconsolas…)hanaparecidounosnuevostiposderedes,denominadasredes de área personal(PAN,Persona Area Networks).LasredesPANsonunaconfiguraciónbásicapersonal, lascualesestán integradaspor losdispositivossituadosenelentornopersonalylocaldelusuario,yaseaenlacasa,trabajo,automóvil,parque,centroscomerciales,cines,etc.ActualmenteexistendiversastecnologíasquepermiteneldesarrollodeestasredescomopuedenserlastecnologíasBluetooth,infrarrojos,RFIDoNFC.
Fi gu ra A.23.Red PAN.
A.6.5 Redes CAN y VANLasredes CAN (Campus Area Network)comosunombreloindicaserefierenalostiposderedesespe-cíficosdesarrolladoseimplantadosencampusuniversitarios,camposdelasuniversidadescorporativas,quepor susespecialescaracterísticas requierenuna redesespecialesparaatenderestudiantes,profe-sores,personalnodocente,investigadores,etc.,ysituadosenunmismocampusocampusdistribuidosgeográficamenteendiferentesciudades,oinclusoendiferentespaísescomolasuniversidadesespañolasUNED,UOC,oelTECdeMonterrey,quedisponendesedesenpaísesdistintosdelosdesusedecentral.
Otrotipoderedcuyoconceptoestáemergiendoeslareddeáreadevalor(VAN,Value Area Network),red de valor añadido,queprestaalgúntipodeserviciofinaldeestetipoausuariosoempresasmásalládelsimpletransportedelainformación.LasredesVANsonvariantesydependendelosoperadoresdetelecomunicacio-nesquesecentrannosoloeneltransportedeinformacióncuantoenlosdatosquecontienen,yqueasuvez,esunvalorañadido.
26 Apéndice A
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A.7 Tecnologías inalámbricas
Lastecnologías inalámbricas (sincable) incluyendispositivos inalámbricosvariados (teléfonos inteligentes)ysoportes de transmisión inalámbricos (microondas, satélites y radios). Estas tecnologías están cambiandoradicalmenteelmododeoperacióndelasorganizaciones.
Enlaactualidad,laspersonasylasorganizacionesencuentranalosdispositivosinalámbricosmásadecua-dosyproductivospordiversasrazonesquevandesdeelusoproductivodeltiempo,laposibilidaddeconexiónencualquierlugarymomentoasícomoconcualquierdispositivo(elconceptodeubicuidad)hastalafacilidaddelosdispositivosdecomunicaciónquesepuedentransportarconlapersona.Lastecnologíasinalámbricasseagrupanendosgrandescategorías:dispositivos y medios de transmisión.
A.7.1 Dispositivos inalámbricos
Losdispositivosinalámbricos,algunosdeloscualesseestudiaránconmásdetalleenelcapítulo7,proporcio-nangrandesventajasalosusuariosyalasorganizaciones:
• Sontransportablesporelusuarioyfácilesdellevar.
• Tienencapacidaddeprocesomuygrande(losteléfonosytabletassoportanprocesadoresdecuatronúcleosdeunmodomuygeneralizado).
• PuedencomunicarsedemodoinalámbricoaInternet(dehecholasestadísticasmásrecientesconsi-deranporcentajeselevadosdeconexiónaInternetconteléfonosinteligentesytabletas).
• Proporcionanlacaracterísticadeubicuidad(conexiónaInternetencualquiermomentoylugar,conlosdispositivosmáspopulares;ydeigualforma,conexiónentrelosmismosdispositivos).
Los teléfonos inteligentes brindan, además de las capacidades normales de telefonía, el acceso a nu-merosas otras funcionalidades tales comoBluetooth,NFC,Wi-Fi, cámaradigital para fotografías y videos,sistemasdegeolocalizaciónyGPS,organizadoresyplanificadoresdetrabajo(aplicacionescomoEvernote),almacenamientoenlanubeparaarchivosdedocumentos,fotografías,videos…(aplicacionesDropbox,Box.com,Skydrive,SugarSync,etc.),agendadedirecciones,calendario,calculadora,accesoacorreoelectrónico,mensajeríainstantáneaychat (WhatsApp,HangoutdeGoogle,Viber,Line,Telegram,WeChat…),mensajesdetexto,reproductores/grabadoresdemúsica,reproductordevideo…,yademásclaro,navegacióncompletaporInternetconmagníficosnavegadoresyuntecladoQWERTYrealovirtualenpantalla.
Lógicamente,notodosonventajas,apareceninconvenientes:faltadecoberturaenalgunoslugares,pre-cioselevadostodavía(sisedeseatenergrandesynumerosasfuncionalidades)tantodeldispositivocomodelareddedatos,sobretodoenitinerancia (roaming).EnEuropa,laUniónEuropeatienesupervisióndetarifas,yyaexistenalgunastarifasplanas(carastodavía,peroalmenostarifaplana),perociertamentemuycarasconeltrasladodecontinente(deAméricaaEuropaoviceversa),ynorecomendablesbajoningúnconcepto,exceptoqueseantarifascorporativasyesténautorizadas.Sinembargo,elgraninconvenienteresideenelpeligroalaproteccióndedatos,ysobretodoalaprivacidad(porsuimportancia,dedicamoselCapítulo24porcompletoatratareltema,asícomotambiéndestinaremoselCapítulo22alaseguridaddelainformaciónylaproteccióndedatos).
A.7.2 Medios y soportes de transmisión inalámbricos
Losmediosinalámbricostrasmitenseñalessincables.Lostiposdesoporteinalámbricosmásimportantesson:radio,microondas,satéliteeinfrarrojos.
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27A.7 Tecnologías inalámbricas
Radio
Latransmisiónporradioutilizafrecuenciasdeondasradioparaenviarlosdatosdirectamenteentretransmiso-resyreceptores.Estetipodetransmisióntienenumerosasventajasyacontrastadasdurantedécadasdesdelaeconomíadelosdispositivoshastalafacilidaddeinstalaciónylaaltavelocidaddetransmisióndelosdatos.Porestasrazones,seutilizantambiénparalaconexióndedispositivos,computadores,etc.Tambiéntienenincon-venientes,entrelosquecabedestacar,lasinterferenciasyloscortosalcancesdelasseñalesradio,decenasdekilómetros,aunquelaradioporsatélitehaidoeliminandoestasbarreras.
Microondas
Lossistemasdetransmisiónpormicroondastransmitendatosvíaondaselectromagnéticas.Estossistemasseutilizanparagrandesdistancias, grandes volúmenes y comunicacionesa la vista (lines-of-sight), loqueimplicaquelostransmisoresyreceptoreshandeverse,yesosuponelainstalacióndetorresdemicroondas,quedebidoa lacurvaturade latierranopuedenestarmuyalejadasunasdeotras (decenasdekilómetros,aproximadamente).
Debidoaestosinconvenientes,lastransmisionespormicroondasofrecensolosolucioneslimitadas,aun-quecadavezmáshanproliferadolossistemasdecomunicacionesconmicroondasagrandesdistancias,peroestánsiendosustituidastambiéndemodogradualconlossistemasdecomunicacionesvíasatélite.
Satélites
Elsistemadetransmisiónporsatélitehaceusodecomunicacionesporsatélite.Actualmente,existentrestiposdesatélitesalrededordelaTierra(Rainer,2013):geoestacionarios (GEO), órbita terrestre media (MEO) y órbita terrestre corta (LEO). Cadatipodesatélitetieneunaórbitadiferente,laGEOcomolamáslejanaylaLEOcomolamáscercana.
Fi gu ra A.25.Comparación de órbitas satelitales.
Fuente: (Rainer, 2013) adaptada
Tipos de satélitesSatélites de órbita baja (LEO)Satélites de órbita media (MEO)Satélites de órbita geoestacionaria (GEO)Satélites de órbita altamente elíptica (HEO)
GEO
MEO
HEO
LEO
Rainer(2013)muestralascaracterísticasmássobresalientesdelascomunicacionesvíasatélitequesinte-tizamosacontinuación:
28 Apéndice A
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Tabla A.2 Tipos de satélites de telecomunicaciones
Tipo de satélite Órbita Número (año 2012) Utilización
GEO 22.300 millas 8 Señal de TV
MEO 6.434 millas 10-12 GPS
LEO 400-700 millas Muchos Telefonía
Acontinuación,destacamosdosdelasaplicacionesmásimportantesdesatélitesparalasredesdecom-putadorasyelaccesoaInternet:sistemasdeposicionamientoglobal(GPS,Global Positioning System)yelsistemadetransmisióndeInternet.
GPS
Elsistemadeposicionamientoglobal(GPS) esunsistemainalámbricoqueutilizasatélitesparafacilitaralosusuariosdeterminarsuposicióngeográficaencualquierpartedelaTierra.ElsistemaGPSestácompartidapor24satélitesMEOquesoncompartidosentodoelmundo.Laposiciónexactadecadasatéliteessiempreco-nocidadebidoaquelossatélitesdifundencontinuamentesuposiciónjuntoconlaseñalhoraria.ElsoftwaredeGPSpuedeencontrarlaposicióndecualquierestaciónreceptoraousuarioenunrangodemetrosodecíme-tros,segúnlossistemas,ytambiénpuedeconvertirlalatitudylongitudgeográficaaunmapadigital.Elcálculoserealizateniendoencuentalavelocidaddelasseñalesyladistanciadetressatélites(enelcasodeunapo-sicióndedosdimensiones),oladistanciadecuatrosatélites(enelcasodeunaposicióndetresdimensiones).
LasaplicacionesGPSsepopularizaronconsu incorporacióna losautomóviles,donde interactúanconlosconductoresconvozytexto,enplanosdigitales,ylosguíanensusviajesconbastanteexactitudnosolomostrándoleslascarreterasycaminosporlosquecirculan,sinoofreciéndolesdatosdeturismo,tiempo,res-taurantes,etc.LaFiguraA.25muestravariasaplicacionesdeGPS:unsistemadenavegacióncontablerodevisualización(dashboard),unaaplicaciónGPS(Latitude,TomTom,etc.)yunaaplicaciónderealidadaumentada.
Fi gu ra A.25.Aplicaciones de sistemas GPS en automóviles: a. Tablero de visualización. b. aplicación Tom-Tom. c. Aplicación de realidad aumentada (Layar).
a.
b.
c.
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29A.8 Redes inalámbricas
ElusocomercialdelosGPSenactividadescomerciales(navegación,mapas,vigilanciasdetráfico,etc.)sehaextendidoespectacularmenteenlosúltimosaños.Lageolocalización,ladeteccióndelaposicióngeográficamedianteunsistemaGPS,sehaconvertidoenunadelasaplicacionesmáspopularesenlosteléfonosinteli-gentesymuyutilizadaporusuariosyempresasdetodotipo.LatendenciaSoLoMo(SOcialización,LOcaliza-cióngeográficayMOvilidad)esunadelasmásarraigadasenlasociedaddehoydía,yqueyahemostratadoytrataremosalolargodellibro.
Acceso a Internet por satélite
ElaccesoaInternetporsatélite(IoS,Internet over Satellite)esunarealidadmuyimplantadaytotalmentenece-sariaenzonasgeográficasdondeeltendidodecableesdemasiadocarooimposible.ElInternetporsatélitepermitealosusuariosaccederaInternetvíasatélitesGEOdesdesushogares.Evidentemente,esunagranoportunidadparamuchísimaspersonasyorganizaciones,pesealasgrandeslimitacionesquetambiénofreceestesistemadecomunicaciones.
Infrarrojos
Elsistemadeinfrarrojosesunodelossistemasmásantiguosenlascomunicacionesinalámbricas.Laluzin-frarrojaesluzrojaquenormalmentenoesvisiblealojohumano.Lasaplicacionestípicasdelucesinfrarrojassoninnumerables,aunquelasmáspopularessedanenambientesdeaparatosdeTV,radio,reproductoresdeaudioyvideo(CDyDVD).Además,seutilizanenreceptoresdeinfrarrojoscomotransmisoresderadio,com-putadoresyperiféricosdiversosparaconexionesadistanciascortas.Losdispositivosmásutilizadossonlostransceptores(transceivers)quepermitentransmitiryrecibirseñales.Tambiénlosdispositivossensoreshacenusodeestastécnicasdeinfrarrojos.
A.8 Redes inalámbricas
Lastecnologíasderedesmóvilesocelularesylastecnologíasinalámbricas(sincables)sonelsoportedelasredesmáspopularesenlaactualidad:redesinalámbricasyredesmóvilesocelulares.Lastecnologíasinalám-bricassincables(wireless)incluyendispositivossincablecomoteléfonosinteligentes(smartphones),tabletas(tablets)ovideoconsolasymediosdetransmisiónsincables(víatecnologíasradio)comoBluetooth,RFID,NFC,sensores,microondas,satélitesoradio.Lastecnologíasinalámbricasdeunauotracategoría,cadadíasonmásutilizadasyestáncambiandoelmodoenquefuncionanlasorganizacionesyloshábitosycostumbresdelosusuarios.
Losdispositivosytecnologíasmóvilesconfigurannuevasorganizacionesynuevosmodelosdenegocio,demodoqueestánemergiendotambiénunanuevagamadesistemasdeinformacióninalámbricosquefacilitanlasactividadesytareasordinariasenlasorganizacionesyempresas,debidoalincrementoexponencialdeusodelosdispositivosmóvilesenlasredesinalámbricasmóviles.Hoyyaesnormalelusodetabletasyteléfonosinteligentesenorganizacionesyempresas,ysuconexiónaInternetsepuederealizarconconexionesinalám-bricas.
Ademásdelastecnologíasinalámbricasymóvilesmodernas,siguenexistiendoyteniendogranincidenciaenlavidarealyenlasorganizaciones,lastecnologías inalámbricas de infrarrojos (yaanalizadasenelpárrafoanterior)quefacilitanloscontrolesremotosmedianteórdenesaaparatosdeTV,sistemasdesonidoyotrosdispositivostalescomosensoresdetodotipo.Algunascomputadorasdemanoyportátilestienenpuertosdeinfrarrojosquepermitenenviaryrecibirinformacióndigitalacortasdistancias.Lastecnologíasdeinfrarrojosnoseutilizanenredes,normalmente,debidoalaslimitacionesdedistanciaquesoportan.
30 Apéndice A
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Lasredesinalámbricasseclasificanenfuncióndelastecnologíasutilizadasencuatrograndesgrupos,alestilode lasredesdecomunicacionesgeneralistas(yvistasconanterioridad):WPAN,WLAN,WMANyWWAN.
• WPAN(Wireless Personal Area Network,RedInalámbricadeÁreaPersonaloReddeÁreaPersonal)es una red para la comunicación entre distintos dispositivos (computadoras, puntos de acceso aInternet,teléfonosmóviles,PDA,dispositivosdeaudio,impresoras,etc.)cercanosalpuntodeacceso.Estasredesnormalmentesondealcancepequeño(unospocosmetros)yparausopersonal.EntrelasdiferentestecnologíasdeWPAN,sedestacanBluetoothyZigBee.
• WLAN (Wireless Local Area Network,Red InalámbricadeÁrea Local) es un sistemade comuni-cacióndedatos,inalámbricoyflexible,muyutilizadocomoalternativaalasredesLANcableadasocomoextensióndeéstas.Utiliza tecnologíade radiofrecuenciaquepermitemayormovilidadalosusuariosalminimizarlasconexionescableadas.LatecnologíaasociadaaestaformaderedesWi-Fi.
• WMAN (Wireless Metropolitan Area NetworkoRed InalámbricadeÁreaMetropolitana)esuna reddealtavelocidadqueproporcionacoberturaenunaáreageográficaextensa,proporcionacapacidaddeintegracióndemúltiplesserviciosmediantelatransmisióndedatos,vozyvideo,sobremediosdetransmisióninalámbricos.
• WWAN (Wireless Wide Area Network)sonredescelularesparatelefoníamóvilytransmisióndedatos.LastecnologíasdestacadassonGSM(telefoníamóvil2G),UMTS(telefoníamóvil3G),CDMA,LTE(4G).
LaTablaA.3recogecaracterísticasdeestascuatroredes:
Tabla A.3 Tipos de redes inalámbricas
Tipo de redWWAN
(Wireless Wide Area Network)
WMAN(Wireless Metropolitan
Area Network)
WLAN(Wireless Local Area
Network)
WPAN(Wireless Personal
Area Network)Estándar GSM / GPRS / UMTS IEEE 802.16 IEEE 802.11 IEEE 802.15Denominación / Certificación
2G / 3G WIMAX WIFI BLUETOOTH, ZIGBEE
Velocidad 9,6/170/2000 Kb/s 15-134 Mb/s 1-2-11-54 Mb/s(*) 721 Kb/s
Frecuencia 0,9/1,8/2,1 GHz 2-66 GHZ 2,4 y 5 GHz infrarrojos 2,4 GHz
RangoLimitación por células
(max. 35 Km por célula)1,6-´96 50 Km 30 – 150 m 10 m
Técnica radio Varias Varias FHSS, DSSS, OFDM FHSS
Itinerancia (roaming) Si Si (802.16e) Si No
Equivalente a: Conex, telef. (módem) ADSL , CATV LAN Cables de conexión
Losdispositivosinalámbricosquehemosvenidocomentandotransmitenyrecibenseñales.Estosdispo-sitivosnormalmenteutilizanredesdecomputadorasinalámbricasqueproporcionanelaccesoaInternet.Lasredesinalámbricasseclasificansegúnsualcanceodistanciaefectiva:cortoalcance,medioalcanceygranalcance(áreaamplia).
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31A.8 Redes inalámbricas
A.8.1 Redes de corto alcance
Las redes inalámbricas de corto alcance permiten la conexiónde unosdispositivos a otros en rangosdemetros. En esta sección, consideraremos las cuatro más populares y extendidas: Bluetooth, UWB (Ultra-Wideband),NFCyZigBee.
Bluetooth
Bluetooth (www.bluetooth.com) es una especificación (industrial: IEEE 802.15) para redes inalámbricas deáreapersonal(WPAN),cuyopropósitoeslaconexión,intercambiodeinformaciónytransmisióndevozyda-tosentredispositivosmóviles(computadoras,teclados,mouses,PDA,portátiles,teléfonosmóviles,cámarasdigitales,impresoras,automóviles,altavoces,etc.),atravésdeunaconexiónderadioseguraydecortoalcan-ce.LabandadepreferenciadeBluetoothesde2.4GHzynoprecisalicenciaespecífica.EstatecnologíafuediseñadaoriginalmenteporEricssonen1994conlaintencióndecrearunestándarparalacomunicaciónporradioquesepudieseutilizarendispositivospequeños,baratos,debajoconsumo,yqueademássepudieseinstalarencualquiertipodedispositivo.Mástarde,secreóelgrupodetrabajoBluetoothSIG(Special Interest Group)integradoporEricsson,Sony,Ericsson,IBM,Intel,Microsoft,ToshibayNokia(www.bluetooth.org).Enlaactualidad,estáformadopormásde7.000empresasyseencarga,entreotrasfunciones,decrearlasdife-rentesversionesdelaespecificacióndeBluetoothydecomprobarycertificardichosproductossegúnestasespecificaciones.
Bluetooth1.0puedeenlazarhastaochodispositivosenunáreade10metros(aproximadamente30pies)conunanchodebandade700Kbps(kilobitsporsegundo),utilizandocomunicacionesbasadasenradiodebajapotencia.Bluetooth 2.0puedetransmitirhasta2.1Mbps(megabitsporsegundo)yunamayorpotencia,hasta100metros.Bluetooth 3.0incrementólacapacidaddetransferenciadedatosdetansolo2Mbpshasta24Mbps,porloquesepuedeejecutarvideoenstreaming.Bluetooth 4.0ofrecemayoralcanceymayorescapacidadesdetransferenciadedatosentreotrasmejoras,yreduccióndeconsumo.
ExistentresclasesdedispositivosBluetooth(clase1:grandesdistancias,100m;clase2:entre15y20m;clase3:pequeñasdistancias,alrededorde10metros).
Tabla A.4 Clases de dispositivos Bluetooth
Clase Máxima potencia permitida Alcance
1 100mW (20dBm) -100m
2 2,5mW (4dBm) -10m
3 1mW (0dBm) -1m
LasaplicacionestípicasdeBluetoothsondispositivosdemanoinalámbricosparateléfonoscelulares,equi-posportátilesdemúsica,conexióndedispositivoselectrónicosenautomóviles,etc.LasventajasdeBluetoothsonsubajoconsumoyelhechodequeutilizaondasderadioomnidireccionales:estoes,ondasderadioqueseemitenentodasdireccionesdesdeuntransmisor;yporestarazón,noesnecesarioapuntarundispositivoBluetoothaotro,comopuedesucederconlosdispositivosdeinfrarrojos.
Aprincipiosdediciembrede2013,sepresentóBluetooth 4.1 cuyaprincipalcaracterísticaesquepermitetransmisiónsimultáneaybidireccionalentrevariosdispositivos.
32 Apéndice A
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Banda ultrancha (UWB)
Tecnologíadebandaanchainalámbricaconvelocidadesdetransmisiónporencimade100Mbps.Estaaltave-locidadesidóneaparaaplicacionesdemultimediaenstreaming (flujocontinuo)tantoparaequiposdemúsicacomocomputadoraspersonalesotelevisión.Estáteniendomuybuenasaplicacionesenelsectordecienciasdelasaluddondesenecesitaconocerlaposicióndelpersonaldeloscentrossanitarios(médicos,enfermeros,comadronas,etc.)ydelosequiposmóvilesescrítica(monitores,laptops…).
NFC
Lascomunicacionesdecampocercanoconstituyenuna tecnología inalámbricadegranaplicaciónen laactualidad (NFC,Near-field Communications); esuna tecnología inalámbricacon rangosdealcancemuycortos (centímetros) y está diseñada para ser embebida en dispositivosmóviles (teléfonos inteligentes ytarjetasdecrédito).DispositivosdotadosdeNFCpuedenserdetectadosacortoalcancecomoeselcasodelosteléfonosmóvilesqueseestánconvirtiendoendispositivosdepagoelectrónico(enelCapítulo7,seampliaráesteconcepto).
ZigBee
LaespecificaciónZigBee,desdesuprimeraversiónratificadaen2004,sepresentacomoelúnicoestándarglobaldecomunicacionesinalámbricasendosvíasquepermiteeldesarrollodeproductosparamonitorizaciónycontrol,fácilesdeinstalar,debajocostoybajoconsumodeenergía.EstádesarrolladoporlaAlianzaZigBee,unaagrupaciónglobaldecompañíasconelobjetivodecrearsolucionesinalámbricasparautilizarenaplicacio-nesindustriales,comerciales,delhogarydemanejodeenergía.
ElprotocoloZigBeeutilizacomobaseelestándarIEEE802.15.4,aprobadoen2006.Estanormasepuedeutilizarparatransmitircomandosenlugardedatos.Suvelocidadesde250Kbpscomomáximoaunadistan-ciadeunos10metros.
A.8.2 Redes de medio alcance
Lasredesinalámbricasdemedioalcanceson,fundamentalmente,laspopularesredesinalámbricasdeárealocal(WLAN).EltipomáspopularyconocidoderedesinalámbricasdemedioalcanceeslaredWi-Fi(Wireless Fidelity).
Wi-Fi
UnaredWi-Fi(Wi-Fi)essimilaraunaredLAN,perosincables.LasredesWi-FiestánestandarizadasconelprotocoloIEEE802.11,aunqueexistendiferentesespecificaciones:8802.11a,802.11b,802.11gy802.11n.Recientementeseestátratandodeimplantar la802.11squeyahasidodefinida,perotodavíanoestámuydesplegada.
UnaconfiguracióntípicadeunaredWi-Fitieneuntransmisorconunaantenadenominadopuntodeaccesoinalámbrico,queseconectaaunaLANcableadaEthernetoreddesatélitesmedianteunsistemadedistribu-ciónqueconectaaInternet.Elpuntodeaccesoinalámbricoproporcionaservicioaunnúmerodeterminadodeusuariosdentrodeunpequeñoperímetrogeográfico(puedealcanzardecenasocentenasdemetrossegúnestéinstaladaeninterioresoexteriores)conocidocomohotspot.Elsoporteaungrannúmerodeusuariosalolargodeunáreageográficadeterminadarequieredemúltiplespuntosdeacceso.Paracomunicarinalám-bricamentedispositivosdecomputadorastalescomolaptops,teléfonosinteligentesotabletas,requiereelusodetarjetasWi-FioqueunadaptadorWi-Fiadecuadoestéintegradoaunaantena,alequipodecomputación,
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33A.8 Redes inalámbricas
etc.Porejemplo,enelcasodelascomputadorasportátiles(laptops)sesuelecolocaralolargodelapantalla;losfabricantesdemicroprocesadoreshanadoptadoadaptadoresWi-Ficomosoluciónintegral,esteelcasodeIntelqueloincorporaensuschipsdemicroprocesadores.ExistenmuchosmodelosdetarjetasWi-Fiquepermitenincorporarlafuncionalidadinalámbricaaunacomputadora.ExistendiferentesformatosdetarjetaotambiénUSBparacomputadorasportátilesodeescritorio.
LasespecificacionesWi-FiproporcionanaccesofácilyrápidoaInternetenlugarespúblicosconpuntosdeaccesoinalámbricos(hotspots)comoaeropuertos,hoteles,aviones,ferrocarriles,restaurantes,cafeterías,universidades,salasdecongresos,etc.Enunoscasos, las redesWi-Fison libres;yenotros, losusuariosdebenabonarunapequeñacuotaenfuncióndeltiempodisponibleyellugar.LosusuariospuedenaccederaWi-Ficonloslaptops,computadoresdeescritorio,PDA,teléfonosinteligentes,tabletas,etc.,añadiendounatarjetaderedinalámbricasinovieneincorporadadefábrica,cosaquesucedehoydíaconlamayoríadelosfabricantesdePCyotrosdispositivosmóviles.
ElIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)haestablecidounconjuntodeestándaresparalasredesinalámbricasdecomputadoras,yacitadosanteriormente,802.11a/b/g/n.
• 802.11b.Estanormasepublicóen1999.Suvelocidaddetransmisiónvadesde1Mbpsa11Mbps,pasandopor2y5,5Mbps.Lafrecuenciadetrabajoesde2.4GHz(Gigahertzios).
• 802.11a.Sepublicóenseptiembrede2009.Puedetrabajara5GHzylavelocidaddetransmisiónmáximaes54Mbps(puedetomarvelocidadesde48,36,24,18,129y6Mbps).Debidoalcambiodefrecuencia,lasantenas802.11asonincompatiblesconlasde802.11b.
• 802.11g.Esteestándarseaprobóen2003yeselsucesordel802.11b.Utilizalabandade2,4Ghzypermitevelocidadesde54Mbps(lasvelocidadesposiblessonigualesqueel802.11ª).
• 802.11n.Eslaespecificaciónmásreciente(septiembrede2009);utilizabandasdefrecuenciade2,4y5GHz;conestaúltimaesposibleduplicarlalongituddelcanalyellopermiteganarmásvelocidad.Lavelocidadmáximaesde200Mbps,peroenteoríapuede llegara los600Mbps.Elalcanceeninterioresesde50metros,yde125metrosenexteriores.
Tabla A.5 Estándares de redes W-iFi
Normas (capa física y de acceso al
medio)
Velocidad transmisión
máxima (Mpbs)
Throughput máximo típico
(Mpbs)
Número máximo de redes
colocalizadas
Banda de frecuencia
Radio de cobertura típico
(interior)
Radio de cobertura típico
(exterior)
IEEE 802.11a/h 54 Mbps 22 Mbps 14 (5.7 GHz) 5 GHz 85 m 185 m
IEEE 802.11b 11 Mbps 6 Mbps 3 2.4 GHz 50 m 140 m
IEEE 802.11g 54 Mbps 22 Mbps 3 2.4 GHz 65 m 150 m
IEEE 802.11n (40 MHz)
>300 Mbps >100 Mbps1 (2.4 GHz) 7 (5.7 GHz)
5 GHz 120 m 300 m
IEEE 802.11n (20 MHz)
144 Mbps 74 Mbps3 (2.4 GHz)14 (5.7 GHz)
2.4 GHz y 5 GHz
120 m 300 m
Fuente:ComisióndelMercadodelasTelecomunicacionesdeEspaña(BlogdelaCMT).Disponibleen:http://blogcmt.com/2010/05/28/conceptos-basicos-de-telecos-redes-inalambricas-fijas-y-en-bandas-de-uso-comun/.
34 Apéndice A
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Estándar Wi-Fi 82.11ac
ElIEEEaprobóen2013elnuevoestándar802.11acyenelmercadohancomenzadoaparecerdispositivoscompatiblesconelmismo,aprimerosdelaño2014.LatecnologíaWi.Fi802.11acadmiteunavelocidaddehasta1,3Gbps(enelfuturo6,93Gbps)yescompatibleconelestándar802.11nconelquepresentaade-máslaventajadeconsumirmenosenergía.Operaenlabandade5GHz,yadmiteanchosdebandade80y160MHz.Soportacompatibilidadconcanalesde20/40/80/160MHzyaseguralacoexistenciaconsistemasWi-Fianteriores(a-n).Algunosdispositivosquesoportanelnuevoestándarson:teléfonosGalaxyS4yS5deSamsung,HTCOne;enlaptosps,AppeMacbookAiryAsus6750yenrouters,LinskyyNetgear,entreotros.
Fi gu ra A.26.Estándares WiFi.
Nueva revisión Wi-Fi 802.11ac-2013
Cuandotodavíanosehapopularizadoelestándar802.11ac,elIEEEhaaprobadoenenerode2014lasiguien-teversión802.11ac-2013queutilizaloscanalesde160MHz,labandaanchade5GHzylagrannovedadesqueyaalcanzalavelocidadmáximade7Gbos(frentealos1,3Gbpsdelaversiónactual).Amediadosde2014,todavíanohacomenzadolacomercializacióndedispositivosconesteestándar.
Fi gu ra A.27.Gamadeestándares WiFi.
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35A.8 Redes inalámbricas
Tabla A.6 Estándares WiFi
Estándar Velocidad (teórica)
Velocidad (práctica) Banda Ancho de
banda Detalles Año
802.11 2 Mbps 1 Mbps 1997
802.11a 54 Mbps 22 Mbps 5,4 Ghz 1999
802.11b 11 Mbps 6 Mbps 2,4 Ghz 1999
802.11g 54 Mbps 22 Mbps 2,4 Ghz 20 MHzDisponible en la mayoria de los dispositivos modernos.
2003
802.11n 600 Mbps 100 Mbps2,4 Ghz y 5,4 Ghz
40 MHzPuede configurarse para usar solo 20 MHz de ancho y así prevenir interferencias en una zona congestionada.
2009
802.11ac 6.93 Gbps 100 Mbps 5,4 Ghz80 o hasta
160 MHz
Nuevo estándar sin interferencia pero con menos alcance, aunque hay tecnologías que lo amplían.
2012
802.11ad 7.13 Gbps 2 Gpps 60 Ghz Más rendimiento y otras ventajas. 2012
Mi-Fi
Mi-Fiesunpequeñodispositivoinalámbrico,portableypequeñoqueproporcionaalosusuariosunpuntodeaccesomóvilinteligente(hostspot)permanentesiemprequeseconecteaInternet.LosusuariosaMi-FiestánsiempreconectadosaInternet,ysualcanceesdeunos10metros.ElaccesoaWi-FiatravésdeundispositivoMi-FipermiteconectaraInternetacincopersonassimultáneamente,compartiendolaconexión.Lasoperado-rasdetelefoníaproporcionanestosdispositivos;esteeselcasodeVodafone,OrangeyTelefónica,enEspaña.
A.8.3 Redes de largo alcance
Lasredesinalámbricasdelargoalcance,áreaampliaoancha,conectaausuariosaInternetenunazonageográficamuyamplia.Estasredesutilizansegmentosdelespectroinalámbricoqueestáreguladoporlosgobiernos,alcontra-riodeloquesucedeconBluetoothyWi-Fiqueoperansobreespectrosquenorequierenlicencia;yporconsiguiente,sonmáspropensosainterferenciasyriesgosdeseguridad.Engeneral,lastecnologíasderedesinalámbricasseclasificanendosgrandescategorías:telefonía celular(redes3Gy4G)yredes inalámbricas de banda ancha.
Wimax
LaredWorld Wide Interoperability for Microwave Acces(poplularmenteconocidacomoWimax)eselnombredelestándarIEEE802.16.Esunanuevatecnología,aunqueyatienevariosañosdeexistencia,deondasradiodelargadistancia.Permitevelocidadessimétricasqueteóricamentelleganalos70Mbps,dentrodeunalcan-cecercanoalos50kilómetros.Enrealidad,losoperadoreshablande12Mbpsparaunalcancede10a20kilómetros,enfuncióndelentorno.LaúltimaespecificacióndelIEEEeslaIEEE802.16ypermitevelocidadesteóricasde1Gbps.Esteestándardebepermitir laconvergenciade lastecnologíasWi-Fi,Wimaxy4G.Esunsistemaseguroyofrececaracterísticastalescomovozyvideo.LasantenasdeWimaxpuedentransmitirconexionesdeInternetdebandaanchaaantenasocasasagrandesdistancias.LatecnologíaWimaxpuede,porconsiguiente,proporcionaracceso inalámbricoa Internetaáreas ruralesyaotraszonasquenoestáncubiertasactualmente.
36 Apéndice A
Alfaomega Sistemas de Información en la empresa - Joyanes Aguilar
Fi gu ra A.28.Redes Wimax.
ma xw
Tasa detransferencia
Cobertura
15-54 Mbit
300 metros
Tasa detransferencia
Cobertura
124 Mbit
40-70 kilómetros
ma xw
Tecnologías 3G y 4G
Losteléfonoscelulares(teléfonosmóviles)proporcionanaccesoagrandesextensionesdeterreno,dehechoprácticamentecubrentodoelgloboterráqueoconlascorrespondientesinterconexionesderedeseitinerancia devozydatosdelasdiferentescompañíasdetelefonía.Losteléfonoscelularessecomunicanconantenasderadiootorressituadosenáreasgeográficasadyacentesllamadasceldas.Unmensajedeteléfonosetransmitealaceldalocal–estoes,laantena–porelteléfonocelular,yacontinuaciónsepasadeunaceldaaotrahastaquesealcanzalaceldadedestino.Enestaceldafinal,elmensajeosetransmitealteléfonocelularreceptorosetransfierealsistemapúblicodetelefoníaconmutada,queasuvezsetransmiteaunateléfonoconcable(wireline).Estaeslarazónporlaquesepuedeutilizarunteléfonocelularparallamaraotrocelularasícomoparateléfonosdelíneafija(cable).
Latelefoníacelularsecomenzóa introduciren ladécadade losochentaysehaconvertidoenunodelos dispositivosmás populares de nuestra sociedad. Laprimera generación (conocida como1G) utilizabaseñalesanalógicasyteníaunanchodebandamuypequeño(capacidad);soloproporcionabavoz.Lasegun-da generación (2G)utilizabaseñalesdigitalesprincipalmenteparacomunicacionesdevozyproporcionabacomunicacionesdedatoshastade10Kbps.Lageneración 2.5Gutilizabaseñalesdigitalesyproporcionabacomunicacionesdevozydatosdehasta144Kbps.
Latercera generación(3G)utilizabaseñalesdigitalesypodíatransmitirvozydatoshasta384Kbpscuandoeldispositivoestabaenmovimiento,128Kbpscuandoestabaenmovimientoenunautomóvil,yhasta2Mbpscuandoestabaenunaposiciónfija.La3Gsoportadatosmultimedia,devideo,navegaciónWebymensajeríainstantánea,entreotras funcionalidades.Las redes3Gtienenmuchas limitaciones.Enprincipio,susveloci-dadesyanchosdebandasonpequeños;nosueleexistircompatibilidadentreoperadorasdetelefonía(enlosEstadosUnidosseutilizandostecnologíasdiferentes,CDMAyGSM;enEuropa,tecnologíasGSMyUMTS).Además,la3Gesrelativamentecara,ylasoperadorasdetelecomunicacionessuelenponerlimitacionesalasdescargasdevideoenstreaming,audio,fotografías,etc.,loqueentrañapreciosmuyelevados.EnEuropa,yasehaflexibilizadoelservicio,perosiguesiendomuycara.Asíahora,enEspaña,lasoperadorasproporcionantarifasplanasdevozydatos(enestecaso,1Gbytea1,5Gbytes,perocontarifasplanasquevandesde20a80euros,ysisesuperanloslímitesestablecidossereducelavelocidaddedescarga,conloqueprácticamenteosevuelveapagarunanuevatasaoprácticamentenosepuedenavegarnidescargarcontenidos).
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37A.9 Resumen
Lacuartageneración(4G)ofreceyalatransicióncasicompletaalatecnologíadeconmutaciónporpaque-tes,IP,deInternet(descritaenelcapítulo6).Ofrecenyavelocidadeselevadasdedescargaaunaampliaofertadeteléfonoscelulares.LaITU(UniónInternacionaldeTelecomunicaciones)hapublicadolosrequerimientosdevelocidadespecificadapara4G,quees100Mbps(100millonesdebitsporsegundo)paracomunicacionesdealtavelocidad(automóvilesytrenes),y1Gbpsparacomunicacionesdebajamovilidad(transeúntes).Unsistema4GseesperaproporcioneunsistemadebandaanchamóvilbasadoenprotocolossegurosIPparatodotipodedispositivosmóviles.EnEuropa,yenmuchospaísesdeAméricadelNortecomoEstadosUnidos,CanadáyMéxico,odeCentroaméricayAméricadelSurcomoChile,Colombia,Perú,PanamáoRepúblicaDominicanayatienendesplegadaslasredes4Gdesdeelaño2012.EnEspaña,enelveranode2013comenzóaofrecerse4Genlasgrandesciudades,yseesperaqueen2014,seofrezcalatecnología4Gencasitodoelpaís.
A.9 Resumen
• Unared de computadorasesunsistemaqueconectacomputadorasyotrosdispositivos(impreso-ras,escáneres,unidadesdealmacenamiento…)mediantesoportesdecomunicaciónparatransmitirinformaciónydatos.
• Los sistemas de telecomunicaciones funcionan mediante redes de comunicaciones (networks).Existendostiposderedes:redes telefónicasyredes de computadoras.Lasredestelefónicasmanejanlascomunicacionesdevoz;mientrasque lasredesdecomputadorasmanejan lascomunicacionesotráficodedatos.
• Enlaactualidad,laintegracióndeserviciosseexpandesobreplataformasinalámbricas(wireless),loquefacilitalaexistenciadeteléfonoscelularesinteligentes(smartphones),laptops,netbooks,tabletas,videoconsolas,configurandoademásnuevosmodelosdenegocioycambiandoelmododeopera-cióndelasorganizaciones.
• Lasredestransmitenlainformacióncondostiposbásicodeseñales:analógicaydigital.Lasseñalesanalógicastienendosparámetros,amplitud yfrecuencia.Lasseñales digitalessonimpulsosdiscretos,altosobajos,unosocerosquerepresentanunaseriedebits(0y1),señalquepuedeserentendidaporlascomputadorasquefuncionanconelmismotipodeseñaldigital.
• Unmódemesundispositivoqueconvierteseñalesanalógicasadigitales(yviceversa);así lascom-putadoraspuedentrasmitirdatos,voz,video…sobreredesanalógicascomolíneastelefónicas,cable.Losmódemsrealizanmodulacionesydemodulaciones.
• Lasredes inalámbricas de corto alcancepermitenlaconexióndeunosdispositivosaotrosenrangosdemetros.Lasmáspopularesyextendidasson:Bluetooth,UWB(Ultra-Wideband),NFCyZigBee.
• Lostiposderedesdecomputadorassedividenengrandesgrupos:redes cableadasyredes inalám-bricasymóviles.
• Lasredes cableadasseclasificanenredesLAN,MAN,WAN,PANyCAN.
• Laconfiguracióndelaredyladistribucióndesucableadoseconocentécnicamentecomotopología de red.Alahoradeinstalarunaredesmuyimportanteseleccionarlatopologíamásadecuadaalasnecesidadesexistentesenlaorganización.