3.3.3 Deacuerdo a su topologia

Tpología de Estrella
En esta red cada una de las estaciones de trabajo o computadoras están conectadas a un punto central y la comunicación se hace a través de este.
Es implementada conectando cada computadora a un Hub central.
Su principal ventaja es: si una computadora se desconecta o si se le rompe el cable solo esa computadora es afectada y el resto de la red mantiene su comunicación normalmente.
Sin embargo, si el Hub se cae (se desconecta), la red no tiene comunicación.


Topología de anillo
En esta red cada estación de trabajo o computadora esta conectada a la siguiente, y la última esta conectada a la primera.  La señal puede viajar atravez en circulo.  Porque una red ring no tiene un punto final, y los terminales no son necesarios.
Se puede decir que su ventaja se refleja cuando existen problemas técnicos y como la red bus, es fácil de arreglar.
Y su desventaja principal es la dificultad para añadir más computadoras a la red.


Topología de árbol
En esta red las estaciones de trabajo o computadoras están conectadas de acuerdo a una organización jerarquica, partiendo de una maquina principal o servidor.
Cableado punto a punto para segmentos individuales.
Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
Es difícil de configurar.

Topología de bus
En esta red solo se tiene un único canal de comunicaciones, al cual se conectan los diferentes dispositivos o equipos, el tipo de red es lineal.
El cable procede de una computadora a la siguiente y así sucesivamente.  Tiene un principio y un final, la red linear Bus requiere un terminal en cada final, así recibe la señal y no retorna.

Topología de malla
En esta red cada estación de trabajo o computadora esta conectada a todas las demas computadoras incluidas en la red.
En esta topología todas las computadoras están interconectadas entre sí por medio de un tramado de cables. Esta configuración provee redundancia porque si un cable falla hay otros que permiten mantener la comunicación. Esta topología requiere mucho cableado por lo que se la considera muy costosa. Muchas veces la topología MALLA se va a unir a otra topología para formar una topología híbrida.

Topología híbrida
La tipología híbrida es una de las más frecuentes y se deriva de la unión de varios tipos de topologías de red, de aquí el nombre de híbridas.. Ejemplos de topologías híbridas serían: en árbol, estrella-estrella, bus-estrella, etc.
En una topología híbrida, se combinan dos o más topologías para formar un diseño de red completo. Raras veces, se diseñan las redes utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es posible que desee combinar una topología en estrella con una topología de bus para beneficiarse de las ventajas de ambas.
Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al resto de la red.

3.3.2 Por su relacion fincional

CLASIFICACION SEGUN SU RELACION FUNCIONAL

       1. CLIENTE/SERVIDOR:
Esta arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta. Aunque esta idea se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.
En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.
La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. Los tipos específicos de servidores incluyen los servidores web, los servidores de archivo, los servidores del correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la arquitectura básica seguirá siendo la misma.
Una disposición muy común son los sistemas multicapa en los que el servidor se descompone en diferentes programas que pueden ser ejecutados por diferentes computadoras aumentando así el grado de distribución del sistema.

       2.PEER-TO-PEER:
Una red peer-to-peer (P2P) o red de pares, es una red de computadoras en la que todos o algunos aspectos de ésta funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la red.
Forma coloquial de referirse a las denominadas redes entre iguales, redes entre pares o redes punto a punto. En estas redes no existen ni ordenadores cliente ni ordenadores que hagan de servidor. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados. El hecho de que sirvan para compartir e intercambiar información de forma directa entre dos o más usuarios ha propiciado que hayan sido, y estén siendo, utilizadas para intercambiar archivos cuyo contenido está sujeto a las leyes de copyright, lo que ha generado una gran polémica entre defensores y detractores de estos sistemas.
Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, obteniendo más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación.
Dichas redes son útiles para diversos propósitos. A menudo se usan para compartir ficheros de cualquier tipo (por ejemplo, audio, vídeo o software). Este tipo de red es también comúnmente usado en telefonía VoIP para hacer más eficiente la transmisión de datos en tiempo real.
La eficacia de los nodos en el enlace y transmisión de datos puede variar según su configuración local (cortafuegos, NAT, ruteadores, etc.), velocidad de proceso, disponibilidad de ancho de banda de su conexión a la red y capacidad de almacenamiento en disco.

3.3 Clasificacion de redes de computadoras

Clasificación de las redes

Una red puede recibir distintos calificativos de clasificación en base a distintas taxonomías: alcance, tipo de conexión, tecnología, etc.

Por alcance

• Red de área personal, o PAN (Personal Area Network) en inglés, es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

• Red inalámbrica de área personal, o WPAN (Wireless Personal Area Network), es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella. El medio de transporte puede ser cualquiera de los habituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son habituales en Bluetooth.

• Red de área local, o LAN (Local Area Network), es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización. No utilizan medios o redes de interconexión públicos.

• Red de área local inalámbrica, o WLAN (Wireless Local Area Network), es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión de estas.

• Red de área de campus, o CAN (Campus Area Network), es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc. Tampoco utiliza medios públicos para la interconexión.

• Red de área metropolitana (metropolitan area network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aun así limitado. Por ejemplo, un red que interconecte los edificios públicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra óptica.

• Redes de área amplia, o WAN (Wide Area Network), son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.

• Red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

• Red de área local virtual, o VLAN (Virtual LAN), es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cual todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física. Este tipo surgió como respuesta a la necesidad de poder estructurar las conexiones de equipos de un edificio por medio de software,¹¹ permitiendo dividir un conmutador en varios virtuales.

3.2.2.2 Protocolo TCP/IP

El modelo TCP/IP es un modelo de descripción de protocolos de red desarrollado en los años 70 por Vinton Cerf y Robert E. Kahn. Fue implantado en la red ARPANET, la primera red de área amplia, desarrollada por encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y predecesora de la actual red Internet. EL modelo TCP/IP se denomina a veces como Internet Model, Modelo DoD o Modelo DARPA.

El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guías generales de diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando cómo los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicación entre equipos.
TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se define en el RFC 1122. Esta arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas.
El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).

Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados.
El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software de comunicaciones modular.
Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.

• Capa 4 o capa de aplicación: Aplicación, asimilable a las capas 5 (sesión), 6 (presentación) y 7 (aplicación) del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir los detalles de las capas de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de representación, codificación y control de diálogo.
• Capa 3 o capa de transporte: Transporte, asimilable a la capa 4 (transporte) del modelo OSI.
• Capa 2 o capa de internet: Internet, asimilable a la capa 3 (red) del modelo OSI.
• Capa 1 o capa de acceso al medio: Acceso al Medio, asimilable a la capa 2 (enlace de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.

3.2.2.1 Sistema Operativo de redes

DEFINICION DE SISTEMA OPERATIVO DE RED (NOS)

Un sistema operativo de red (Network Operating System) es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar y manejar las actividades de los recursos del ordenador en una red de equipos. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red. Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él. Netware de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.

Características de los Sistemas Operativos de RedEn general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes características:
o Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de una computadora.
o Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la computadora se usen de la manera más eficiente posible.
o Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera que permita el desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio.
o Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar de una mejor manera los recursos de la computadora en cuanto a hardware se refiere, esto es, asignar a cada proceso una parte del procesador para poder compartir los recursos.
o Relacionar dispositivos (gestionar a través del kernel). El Sistema Operativo se debe encargar de comunicar a los dispositivos periféricos, cuando el usuario así lo requiera.
o Organizar datos para acceso rápido y seguro.
o Manejar las comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de computadoras.
o Procesamiento por bytes de flujo a través del bus de datos.
o Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida de la computadora.
o Técnicas de recuperación de errores.
o Evita que otros usuarios interfieran. El Sistema Operativo evita que los usuarios se bloqueen entre ellos, informándoles si esa aplicación esta siendo ocupada por otro usuario.
o Generación de estadísticas.
o Permite que se puedan compartir el hardware y los datos entre los usuarios.
· Sistemas Operativos de red.
· Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más computadoras unidas através de algún medio de comunicación (fisico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema.
· El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.
· Los Sistemas Operativos de red mas ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netware, LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

SISTEMAS OPERATIVOS DISTRIBUIDOS (OSD)

Definición y objetivos de un sistema distribuido

Existen muchas definiciones y no siempre coincidentes. Nosotros diremos que un sistema distribuido es un cojunto de computadores independientes que se presenta a los usuarios como un sistema único. En esta definición cabe destacar dos aspectos. Uno, el hardware. La definición habla de máquinas autónomas, es decir, que pueden operar sin la supervisión de ninguna otra. Dos, el software, que debe conseguir que los usuarios del sistema lo vean como una máquina central convencional única.

3.2.2 Software

Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware.
Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario.
El anglicismo "software" es el más ampliamente difundido al referirse a este concepto, especialmente en la jerga técnica; en tanto que el término sinónimo «logicial», derivado del término francés logiciel, es utilizado mayormente en países y zonas de influencia francesa.

Clasificación del software

Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres grandes tipos:

• Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles del sistema informático en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel, controladores, herramientas y utilidades de apoyo que permiten el mantenimiento del sistema global. Incluye entre otros:
  • Sistemas operativos
  • Controladores de dispositivos
  • Herramientas de diagnóstico
  • Herramientas de Corrección y Optimización
  • Servidores
  • Utilidades
• Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluyen básicamente:
  • Editores de texto
  • Compiladores
  • Intérpretes
  • Enlazadores
  • Depuradores
  • Entornos de Desarrollo Integrados (IDE): Agrupan las anteriores herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma tal que el programador no necesite introducir múltiples comandos para compilar, interpretar, depurar, etc. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).
• Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre muchos otros:
  • Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial
  • Aplicaciones ofimáticas
  • Software educativo
  • Software empresarial
  • Bases de datos
  • Telecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su estructura lógica)
  • Videojuegos
  • Software médico
  • Software de cálculo numérico y simbólico.
  • Software de diseño asistido (CAD)
  • Software de control numérico (CAM)

3.2.1.4 Equpo de conectividad

Equipos de Conectividad

. 

Son equipos que permiten transformar y conducir la información en el funcionamiento de una red de computadores .Estos se dividen en elementos pasivos y activos

PASIVOS:

 Podemos definir los componentes electrónicos pasivos como aquellos que no producen amplificación y que sirven para controlarla electricidad colaborando al mejor funcionamiento de los elementos activos.

ACTIVOS:

 Son aquellos dispositivos que se caracterizan principalmente por ser electrónicos, y estos permiten distribuir y transformar la información en una red de computadores.

Tipos de conectores:

1. HUB:

Es el dispositivo de conexión más básico. Es utilizado en redes locales con un número muy limitado de máquinas. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100).
En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red.
Los hubs trabajan en la primera capa del modelo OSI

También se han diseñado para facilitar la creación del impacto sostenible a través de la colaboración. 

2. SWITCH:
Trabaja en las dos primeras capas del modelo OSI, es decir que éste distribuye los datos a cada máquina de destino, mientras que el hub envía todos los datos a todas las máquinas que responden. Concebido para trabajar en redes con una cantidad de máquinas ligeramente más elevado que el hub, éste elimina las eventuales colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en comunicación con ésta…, la primera reintentará luego).

3.  ROUTER:

 Los routers son compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos pararedes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y podercrear “correctamente” sub redes. También tienen la función de cortafuegos(firewall) para proteger la instalación.

Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria(especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de variassub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesarioutilizar un router para conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, yaque estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP (sinembargo es posible pero no muy aconsejado utilizar una clase A o B para una redlocal, estas corresponden a las clases de Internet). 

4. REPETIDORES:

Este dispositivo sólo amplifica la señal de la red y es útil en las redes que se extienden grandes distancias.

cuando las señales viajan atraves de un cable se degradan y se distorcionan en un proceso denominado ''atenuacion''.esto sirve para que no sean distorcionadas sin importar la distancia.

 

5. MODEM:

Son equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre sí a través de líneas telefónicas; modulación y demodulación de señales electrónicas que pueden ser procesadas por computadoras. Los módems pueden ser externos (un dispositivo de comunicación) o interno (dispositivo de comunicación interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansión de la computadora).

6. BRIDGES (PUENTES):
 

Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de acceso al medio. Solo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones. Los bridges producen las señales, con lo cual no se transmite ruido a través de ellos.

7. PUERTOS INALAMBRICOS:

Las conexiones en este tipo de puertos se hacen, sin necesidad de cables, a través de la conexión entre un emisor y un receptor utilizando ondas electromagnéticas. Si la frecuencia de la onda, usada en la conexión, se encuentra en el espectro de infrarrojos se denomina puerto infrarrojo. Si la frecuencia usada en la conexión es la usual en las radio frecuencias entonces sería un puerto Bluetooth.
La ventaja de esta última conexión es que el emisor y el receptor no tienen porque estar orientados el uno con respecto al otro para que se establezca la conexión. Esto no ocurre con el puerto de infrarrojos. En este caso los dispositivos tienen que "verse" mutuamente, y no se debe interponer ningún objeto entre ambos ya que se interrumpiría la conexión.