CONECTIVIDAD

CONECTIVIDAD DE REDES

3.1 Introducción a las conexiones de los medios de transmisión

Las interfaces y dispositivos usados para conectar los dispositivos computacionales a los medios de transmisión son conocidos como hardware de conectividad.

Los dos grupos de hardware de conectividad que estudiaremos en este capítulo son:

Ø  Hardware de Red

Ø  Hardware de Interred

Se llama red a una red independiente y única. El hardware de conectividad de red conecta dispositivos individuales a una red única.

El hardware de Interred conecta múltiples redes independientes para proporcionar acceso a recursos remotos.

3.2 Hardware de conectividad de red

Entre los dispositivos de hardware que se utilizan para conectar computadores a un segmento de medio de transmisión, se encuentran los siguientes:

Ø  Conectores de medios de transmisión

Ø  Paneles de interfaz de red

Ø  Módems

Entre los dispositivos de hardware que conectan múltiples segmentos independientes de medios de transmisión para formar una gran red, se encuentran los siguientes:

Ø  Repetidores

Ø  Hubs

Ø  Bridges.

Ø  Multiplexores

3.2.1 Conectores de medios de transmisión

El primer paso que se debe dar al usar el hardware de conectividad consiste en colocar los conectores apropiados a cada extremo de los medios de transmisión.

Ø  Hardware de conexión cable par trenzado

El cable UTP está constituido por dos o cuatro pares de cables trenzados. Los cables que tienen dos pares usan conectores RJ‑11, y los cables con cuatro pares usan conectores RJ‑45.

A pesar de que los conectores RJ‑11 y RJ‑45 son parecidos,  existe entre ellos una diferencia fundamental: mientras el RJ‑11 sólo soporta cuatro conexiones de cable, el RJ‑45 soporta ocho.

Conectores de medios de transmisión

Ø  Componentes de la conexión por cable coaxial

Las conexiones con cable coaxial se realizan mediante conectores BNC. Entre los diversos componentes de la familia BNC, se encuentran los siguientes:

·         Conector cable BNC: Este conector se suelda o engancha al extremo de un cable.

·         Conector T BNC: Este conector une la tarjeta de red al cable de red.

·         Conector acoplador BNC: Este conector une dos cables delgados para obtener uno de mayor longitud.

·         Terminador BNC: Cierra los extremos del cable bus para absorber las señales desviadas. Sin terminadores, una red en bus no puede funcionar.

3.2.2 Paneles de interfaz de red

Técnicamente, un panel de interfaz de red incluye todas las conexiones físicas y lógicas entre el computador (u otro dispositivo) y el medio de transmisión. Por lo general, consiste en una placa lógica instalada en el computador y conectada al conector del cable. Veamos los distintos paneles de interfaz de red.

Ø  Transceptores

Todos los paneles de interfaz de red incluyen algún tipo de transceptor. Los transceptores son dispositivos que pueden tanto transmitir como recibir señales eléctricas o electromagnéticas en el medio de transmisión. Existen distintos tipos de transceptores, pero todos emiten ondas eléctricas, luminosas o electromagnéticas.

Al utilizar medios de transmisión con cables, los transceptores generalmente vienen acompañados con conectores de la clase opuesta a la que tienen los que se conectan directamente al medio (los conectores se clasifican en machos y hembras). Al usar medios inalámbricos, los transceptores actúan sólo como dispositivos de transmisión y recepción debido a que no requieren conectores mecánicos.

Ø  Tarjeta de interfaz de red (NIC)

Cuando el dispositivo del usuario final no proporciona un puerto apropiado o un panel de interfaz de red, se utilizan placas de circuito impreso llamadas tarjetas de interfaz de red, adaptadores de red o adaptadores de medios de transmisión.

Estas tarjetas incluyen el circuito y las conexiones mecánicas para convertir las señales eléctricas del computador en las señales eléctricas o electromagnéticas usadas en el medio de transmisión. Las tarjetas generalmente incluyen sólo un transceptor, pero pueden proporcionar uno o más tipos de conectores.

Ø  Adaptador de medio de transmisión

Cuando un panel de interfaz de red usa un conector diferente al ya conectado al medio de transmisión, se utiliza un adaptador de medio de transmisión. El propósito de este adaptador es recibir las señales desde un tipo de conector y convertirlas para usarlas con otro tipo. Cuando se crea una red, se deben utilizar placas de interfaz de red para cada computador.

3.2.3 Módems

Los Módems (MOduladores/DEModuladores) convierten las señales digitales del computador en señales de transmisión análogas con el fin de usarlas con líneas  telefónicas o transceptores de microondas. Los módems son necesarios debido a que los medios de transmisión vía microondas usan ondas electromagnéticas, mientras que el computador utiliza pulsos eléctricos.

Los módems se utilizan cuando se establece más de una comunicación en el mismo medio de transmisión. En este caso, los módems pueden ser seleccionados para usar diferentes bandas de frecuencia electromagnética.

Los módems también son útiles cuando la señal del transceptor no es lo suficientemente poderosa para viajar la distancia requerida sin una pérdida significativa de información. También pueden ser usados para amplificar las señales.

Suponga que uno de sus computadores está localizado al otro lado de la ciudad. Podría usar un módem para conectarse a ese computador usando una línea telefónica o un transceptor de microondas.

Para distancias relativamente cortas (decenas de metros), se puede realizar una conexión eléctrica simple usando un cable conectado a una configuración de módem nula.

Hardware del módem

El módem es reconocido como un equipo de comunicación de datos, e incluye lo siguiente:

·         Interfaz de comunicación serial (RS‑232)

·         Interfaz RJ‑11 de línea. telefónica, que es un conector de cuatro alambres

Existen dos tipos de módem:

·         Interno, que se instala en un zócalo de expansión de la placa madre, tal como cualquier otra tarjeta de circuito impreso.

·         Externo, un aparato pequeño que se usa de forma externa y que se conecta al computador a través de un cable serial RS‑232. Este cable va desde el puerto serial del computador hasta la conexión de cable del módem.

3.2.4 Repetidores

Las ondas electromagnéticas pierden potencia a medida que pasan a través de un medio de transmisión. La distancia efectiva máxima del medio físico se puede sobrepasar mediante un dispositivo de amplificación llamado repetidor.

Un repetidor regenerador de señales descompone los datos de la señal de transmisión, para luego reconstruir y retransmitir la señal en los otros segmentos del medio. La nueva señal es un duplicado de la señal original, cuya potencia se incrementa hasta alcanzar la original.

3.2.5 Hubs

Algunas redes requieren un punta central de conexión entre los segmentos de los medios de transmisión. Este punto central, denominado hub, repetidor multipuerto o concentrador, es un repetidor especial que supera las limitaciones electromecánicas que implica una ruta única de un medio de transmisión.

Por ejemplo, si necesita conectar múltiples segmentos de cable UTP, tendría que usar un hub para evitar problemas de interferencia.

El hub organiza los cables y transmite. las señales entrantes a los otros segmentos del medio. Los siguientes son tres tipos de hub:

·         Pasivos

·         Activos

·         Inteligentes

Analicemos cada uno de estos tipos.

Ø  Hub pasivo

Un hub pasivo conecta segmentos del medio entre sí, nada más. No lleva a cabo ninguna regeneración de señal, por lo que cada segmento tiene la posibilidad de extenderse sólo hasta la mitad de la distancia máxima efectiva. Además, cada computador recibe las señales enviadas desde los otros computadores.

Ø  Hub activo

Un hub activo es similar a un hub pasivo, con la diferencia de que es capaz de regenerar o amplificar las señales. Los hubs activos son, por lo tanto, participantes activo, en la generación de señales, incrementando el alcance del cable. La principal desventaja es que algunos hubs activos amplifican tanto la interferencia del cable como la señal. Todos los computadores conectados por hubs activos reciben las señales del resto de los computadores.

Ø  Hubs inteligentes.

Los hubs inteligentes (incluyendo los hubs conmutadores), además de regenerar la señal y administrar la red, llevan a cabo actividades como la selección inteligente de rutas o selección de rutas diferentes para la transferencia de señales. Esta capacidad de . conmutación significa que podemos establecer una red en la cual todos los segmentos de medios de transmisión estén conectados permanentemente, y donde cada segmento solamente se utiliza cuando la señal dirigida a un computador se efectúa sobre ese segmento.

3.2.6 Bridges

Un bridge extiende la distancia máxima de la red conectando segmentos de red independientes (los cuales son extensiones o componentes de los medios de transmisión). Los bridges pasan las señales selectivamente desde un segmento del medio a otro.

Los bridges llevan a cabo estas tareas determinando la ubicación física de los computadores de origen y de destino en los medios de transmisión de la red. Esta ubicación se conoce como dirección.

Debido a que los bridges pueden filtrar señales por dirección, generalmente se utilizan para dividir una red sobrecargada en segmentos separados. El bridge evita que el tráfico entre segmentos alcance otros segmentos. Si el tráfico entre segmentos no es demasiado pesado, esta estrategia reduce efectivamente el tráfico en la red.

3.2.7 Multiplexores

De vez en cuando, usted usará un medio de transmisión que proporcione más capacidad de la que puede ocupar una sola señal. Para usar eficientemente el total del ancho de banda del medio de transmisión, puede instalar multiplexores. Un multiplexor combina dos o más señales separadas en un único segmento del medio de transmisión.

3.3 Hardware de conectividad de interred

Entre los dispositivos que conectan distintos tipos de red manteniendo su individualidad, se encuentran los siguientes:

·         Routers

·         Brouters

·         CSU/DSU

·         Gateway

Veamos cada uno de ellos en detalle.

3.3.1 Routers

Los routers conectan dos o más redes separadas lógicamente. Las subdivisiones lógicas de la red a menudo se conocen como subredes. Una subred puede o no registrar directamente un único segmento físico, pero siempre representa una red discreta (y por lo tanto separada lógicamente).

Suponga que tiene cuatro redes distintas. Debido a que cada red transmite información delicada, usted desea mantener las cuatro redes en forma separada. Sin embargo, si quiere que ocasionalmente se transmitan mensajes entre usuarios de las distintas redes, podría usar un router. El router le permite segregar las redes y pasar la información sólo a la red permitida. Cada subred recibe una dirección de red diferente.

Los routers cumplen una función similar a la de los bridges, pero tienen una carga de procesamiento mucho mayor y, además, seleccionan las rutas de forma mucho más sofisticada.

Características de un router

·         Opera en el nivel de red de la capa del modelo OSI

·         Conecta dos o más redes separadas lógicamente

·         Encamina paquetes a través de múltiples rutas

·         Solamente trabaja con protocolos ruteables

·         Provee una mejor administración del tráfico

·         Evita disturbios por difusión filtrando las direcciones

3.3.2 Brouters

Muchos routers son en realidad brouters, los que básicamente consisten en routers que también pueden funcionar como brouters. Un brouter verificará primero si puede soportar el protocolo que está utilizando el paquete (protocolo es un conjunto de reglas que se usan para enviar paquetes de datos a través de la red). Si no es así, en vez de solo desechar el paquete, lo transmite mediante un bridge, usando la información de la dirección física.

Características de un brouter

·         Encamina protocolos ruteables

·         Interconecta protocolos no ruteables

·         Facilita la administración de la red

·         Significa una solución más rentable que tener bridges y routers por separado

3.3.3 CSU/DSU (Unidad de servicio de canal/Unidad de servicio digital)

A veces resulta ventajoso utilizar redes de medios de transmisión pública. Es posible que en estas redes sea necesario usar unidades de servicios de canales y unidades de servicio digital para conectarse a sus medios.

Los CSU/DSU son dispositivos que preparan las señales de pulso eléctrico para transmitirlas en medios de transmisión WAN. Estos dispositivos verifican que la señal tenga la extensión y el formato adecuados. Estas unidades nos protegen a nosotros y a otros usuarios de redes públicas del ruido eléctrico o de voltajes eléctricos inseguros. Además, preparan los datos para una transmisión acorde a las reglas especificas de la red.

3.3.4 Gateways

Los gateways se utilizan para conectar redes que no coinciden en:

·         Protocolos de comunicación

·         Estructuras de formato de datos

·         Lenguajes

·         Arquitecturas

Cuando se tienen que transmitir datos desde un tipo de entorno de red a otro, los gateways cambian el formato de los datos con el fin de cumplir con los requisitos del entorno de destino. El gateway acepta datos provenientes de una clase de red y le quita el protocolo original hasta que llega a la capa que traduce la información. Luego vuelve a empaquetarla utilizando el formato requerido por la red de destino.

Características de los gateways

·         Se utilizan cuando es necesario poner en comunicación a dos arquitecturas distintas.

·         Interconectan redes heterogéneas; por ejemplo, Windows NT Server y SNA (Systems redes Architecture) de IBM.

·         Operan en las siete capas del modelo OSI, pero realizan la conversión de protocolo en la capa de Aplicación.

·         Se personalizan para ejecutar funciones dedicadas y para ser usados según cada caso

·         Realizan conversiones intensas y que demandan mucho tiempo