Fundamentos de Redes: Protocolos de Acceso, Medios y Topologías LAN

Protocolos de Acceso en Redes

También llamados métodos de acceso, son reglas que definen la supervivencia en el tiempo y la forma de uso del canal o medio de transmisión.

Reglas Fundamentales de los Protocolos de Acceso

• Acceso: Define cómo entrar al medio.
• Uso: Define cómo se va a utilizar el medio.
• Tiempo: Define el tiempo de uso permitido.
• Supervisión: Define las acciones o 'castigos' que se impondrán en caso de incumplimiento.

Tipos de Protocolos de Acceso al Medio

• Contención
  • CSMA/CD
  • CSMA/CA
• Paso de Estafeta (Paso de Testigo)
• Prioridad de Demanda

Protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

1. Examinar el canal para saber si está desocupado.
2. Si el canal está desocupado, cualquier nodo puede transmitir.
3. Si hay colisión, se asigna un tiempo aleatorio para retransmitir.

Protocolo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

Si se detecta que los nodos intentan transmitir al mismo tiempo, se le permite el acceso a uno de ellos, mientras el otro espera.

Protocolo de Paso de Estafeta (Paso de Testigo)

1. Solo puede transmitir el nodo que posea la estafeta.
2. La estafeta está en posesión de cada nodo por un tiempo determinado.
3. Agotado el tiempo, la estafeta se pasa al siguiente nodo.

Protocolo de Prioridad de Demanda

1. Determina el derecho de acceso a los nodos que desean transmitir de acuerdo al tipo de tráfico: videoconferencia, audioconferencia, video, multimedia.
2. Si hay dos nodos con igual jerarquía, se asignan turnos. (Nota: Este método evita colisiones).

Estándares Principales de Redes de Área Local (LAN)

Medios de Transmisión en Redes

Medios de Transmisión Guiados

Utilizados comúnmente en LAN:

• Cable coaxial: Ejemplos incluyen RG-11, RG-58, RG-62.
• Cable de par trenzado: Tipos como UTP (Unshielded Twisted Pair), STP (Shielded Twisted Pair), FTP (Foiled Twisted Pair).
• Cable de fibra óptica: Sus partes son: núcleo de vidrio (interior), revestimiento de plástico que cubre el núcleo, capa de Kevlar que cubre el plástico, y revestimiento exterior que cubre todo.

Medios de Transmisión No Guiados

La radiación electromagnética es una onda de energía. Cualquier sustancia o cuerpo emite y absorbe radiación electromagnética, transporta energía de un punto a otro y se mueve a la velocidad de la luz. Si se organizan de acuerdo a sus longitudes de onda, dan como resultado el espectro electromagnético.

La penetración de la radiación: En función de la frecuencia, las ondas electromagnéticas pueden no atravesar medios conductores. Esta es la razón por la cual las transmisiones de radio no funcionan bajo el mar.

Cuando una onda electromagnética choca con un conductor, pueden suceder dos cosas:

• Se transforma en calor.
• Se refleja en la superficie del conductor.

Tipos de Ondas y Propagación:

• Ondas de radio: Son ondas electromagnéticas generadas por la alimentación de corriente alterna sobre una antena.
• Propagación superficial: Las ondas siguen la curvatura terrestre.
• Propagación troposférica: Las ondas viajan en línea recta o rebotan en la troposfera.
• Propagación ionosférica: Las ondas rebotan en la ionosfera.
• Propagación espacial: Implica el uso de satélites.
• Propagación Línea de Vista (LoS): Las ondas viajan directamente de antena a antena.

Tipos de Radiación Electromagnética:

• Radio
• Microondas
• Infrarrojo
• Visible
• Ultravioleta
• Rayos X
• Rayos Gamma

Topologías y Protocolos de Acceso en Redes de Área Local

Conceptos de Topología de Red:

• Topología: Se refiere a la forma en que se configuran los nodos en una red.
• Física: Describe la forma de ubicación real de los componentes de la red.
• Lógica: Describe la ruta que seguirán los datos para llegar a su destino, independientemente de la disposición física.

Topologías Comunes:

• Anillo
• Estrella
• Bus Lineal
• Árbol (Variación de Estrella)