Fundamentos de Redes Informáticas: Conceptos Esenciales y Conectividad

Fundamentos de Redes Informáticas: Conceptos Esenciales

Este documento presenta una introducción a los conceptos fundamentales de las redes informáticas, abarcando desde las unidades básicas de información hasta los diferentes tipos de redes, componentes y métodos de transmisión.

Unidades de Medida en Redes

• 1 carácter: 8 dígitos binarios (bits)
• 8 bits: 1 byte
• 1 KB (Kilobyte): 1024 bytes
• 1 MB (Megabyte): 1024 KB
• 1 GB (Gigabyte): 1024 MB
• 1 TB (Terabyte): 1024 GB

Conceptos Clave en Sistemas y Redes

• Procesamiento por lotes: Forma de almacenamiento de datos mediante tarjetas perforadas, posteriormente leídas por la computadora a través de un lector de tarjetas.
• Sistema multiusuario: Sistema en el que se puede compartir una macrocomputadora entre varias terminales.
• Tiempo compartido: Asignación de un tiempo de acceso a la macrocomputadora a cada terminal para evitar bloqueos.
• Host: Macrocomputadora o minicomputadora encargada únicamente de la comunicación entre las terminales y la macrocomputadora.
• Código ASCII: Código común en todas las computadoras para que cada carácter tenga la misma combinación binaria.
• Estándar RS-232-C: Forma de generalizar el protocolo de comunicación entre computadoras de diferentes marcas en las redes.
• Módem: Modulador-demodulador que convierte la señal digital en analógica para poder utilizar líneas conmutadas.
• Terminal inteligente: PC con un programa emulador de terminal conectado a la red, que le otorga mayor capacidad que una terminal "tonta".

Clasificación de Computadoras por Uso

• Supercomputadora: Utilizada principalmente para investigación científica.
• Macrocomputadora (Mainframe): Empleada para el manejo de grandes bases de datos (BD).
• Minicomputadora: Atiende a cientos o miles de usuarios.
• Estación de trabajo: Ideal para animaciones 3D y tareas de alto rendimiento.
• PC (Computadora Personal): Uso doméstico y personal.

Componentes y Roles en Redes

• LAN (Local Area Network): Conjunto de microcomputadoras interconectadas para compartir recursos, ubicadas en un edificio o campus.
• Nodo: Nombre que adquiere una PC cuando está conectada en red.
• Servidor: Ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red.
  • Dedicado: Comparte recursos exclusivamente.
  • No dedicado: Comparte recursos y además puede ser utilizado físicamente como una estación de trabajo.
• Cliente: Accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios.

Formas de Conexión en Red

• Medios guiados: Cable coaxial, UTP (Par Trenzado No Apantallado), Fibra óptica.
• Inalámbrica: Conexión sin cables.

Categorías de Redes (Topologías Lógicas)

Red Cliente-Servidor

• Solo tiene servidores dedicados.
• Ventajas: Fácil administración, muy buena seguridad, mejor rendimiento.
• Desventajas: Costo elevado, si falla el servidor principal detiene la red, nula flexibilidad.

Red Punto a Punto (Peer-to-Peer)

• Puede tener servidores no dedicados y dedicados.
• Ventajas: Económica y fácil para compartir recursos.
• Desventajas: Difícil administración, muy lenta, a los servidores se les debe aumentar la RAM para un rendimiento óptimo.

Requisitos para Conectarse a una Red

• Tarjeta de red (NIC).
• Medio de comunicación (cableado o inalámbrico).
• Sistema operativo de red.

Factores que Influyen en la Cantidad de Nodos

• Espacio físico disponible.
• Capacidad del sistema operativo de red.
• Capacidad de procesamiento de cada nodo.

Elementos Esenciales para la Comunicación en Red

• Nodo emisor.
• Nodo receptor.
• Secuencia de bits (código).
• Cableado (canal de comunicación).

Modos de Transmisión de Datos

• Simplex: La comunicación es en un solo sentido (ej. radio difusión).
• Semi-dúplex: La comunicación se da en ambos sentidos, pero no al mismo tiempo (ej. walkie-talkie).
• Dúplex (Full-Dúplex): La comunicación se da en ambos sentidos y al mismo tiempo (ej. conversación telefónica).

Técnicas de Transmisión

• Banda base: Un solo mensaje ocupa todo el ancho de banda del canal.
• Banda ancha: El canal se divide en subcanales, permitiendo el envío simultáneo de múltiples archivos o tipos de datos.

Medios de Transmisión

Medios Guiados (Cableados)

• Cable Coaxial: Tipos comunes: RG-11, RG-58, RG-62.
• Par Trenzado:
  • UTP (Unshielded Twisted Pair): Par trenzado no apantallado.
  • STP (Shielded Twisted Pair): Par trenzado apantallado (blindaje por cada par).
  • FTP (Foiled Twisted Pair): Par trenzado con blindaje global (no se emplea tan comúnmente en redes LAN modernas).
• Fibra Óptica:
  • Monomodo: Utiliza láser como fuente de luz, para distancias largas.
  • Multimodo: Utiliza diodo de luz LED, para distancias más cortas.

Medios No Guiados (Inalámbricos)

• Radiación electromagnética (ej. Wi-Fi, Bluetooth, microondas, satélite).