Fundamentos de la Comunicación y Redes de Datos: Componentes y Protocolos
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Elementos de la Comunicación
El proceso de comunicación de un mensaje sigue una secuencia específica desde su origen hasta su destino:
- Origen del mensaje: La fuente de la información.
- Codificador: Transforma el mensaje en una señal.
- Transmisor: Envía la señal codificada.
- Medio de transmisión (canal): El camino físico por el que viaja la señal.
- Receptor: Recibe la señal.
- Decodificador: Interpreta la señal y la convierte de nuevo en un mensaje comprensible.
- Destino del mensaje: La entidad que recibe el mensaje final.
Comunicación del Mensaje
Segmentación
Consiste en la división de la comunicación en partes más pequeñas. No es necesario que las partes separadas de cada mensaje sigan el mismo recorrido a través de la red desde el origen hasta el destino.
Multiplexación
Es el proceso de entrelazado de las partes de múltiples conversaciones mientras atraviesan los medios. Se utiliza para intercalar las piezas de conversaciones separadas en la red, permitiendo que muchas comunicaciones diferentes compartan el mismo canal.
Componentes de la Red
Hardware de Red
Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o hardware de la red. El hardware es, generalmente, el componente visible de la plataforma de red, como una computadora portátil o personal, un switch, o el cableado que se usa para conectar estos dispositivos.
Software de Red
Los servicios y procesos son los programas de comunicación, llamados software, que se ejecutan en los dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona información en respuesta a una solicitud. Las redes dependen de dispositivos intermediarios para proporcionar conectividad y para trabajar "detrás del escenario" y garantizar que los datos fluyan a través de la red.
Medios de Red
Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Estos medios son:
- Hilos metálicos dentro de cables: Transmiten datos mediante impulsos eléctricos.
- Fibras de vidrio o plástico (cable de fibra óptica): Utilizan pulsos de luz para la transmisión.
- Transmisión inalámbrica: Emplea ondas electromagnéticas para enviar información.
La codificación de la señal que se debe realizar para que se transmita el mensaje es diferente para cada tipo de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican como impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas representan los distintos valores de bits.
Interconexión de Redes (Internetwork)
Una internetwork es una malla mundial de redes interconectadas que cumple con las necesidades de comunicación humana. Algunas de estas redes interconectadas pertenecen a grandes organizaciones públicas o privadas, como agencias gubernamentales o empresas industriales, y están reservadas para su uso exclusivo. La internetwork accesible al público en general más conocida y ampliamente utilizada es Internet.
Intranet
El término intranet se utiliza con frecuencia para hacer referencia a una conexión privada de redes LAN y WAN que pertenece a una organización. Está diseñada para que accedan a ella solo los miembros y los empleados de la organización u otras personas autorizadas.
Protocolos de Red
Protocolo de Aplicación
El Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) es un protocolo común que rige la forma en que interactúan un servidor web y un cliente web. HTTP define el contenido y el formato de las solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor. Tanto el software del cliente como el del servidor web implementan HTTP como parte de la aplicación. Este protocolo se basa en otros para regular la forma en que se transportan los mensajes entre ambos.
Protocolo de Transporte
El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) es el protocolo de transporte que administra las conversaciones individuales entre servidores y clientes web. TCP divide los mensajes HTTP en partes más pequeñas, denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino. También es responsable de controlar el tamaño y los intervalos a los que se intercambian los mensajes entre el servidor y el cliente.
Protocolo de Internetwork
El protocolo de internetwork más común es el Protocolo de Internet (IP). IP es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignar las direcciones apropiadas y seleccionar la mejor ruta hacia el host de destino.
Protocolos de Acceso a la Red
Los protocolos de acceso a la red describen dos funciones principales: la administración del enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios. Estos protocolos toman los paquetes IP y los formatean para transmitirlos a través del medio físico correspondiente.