Redes de Comunicación: Tipos, Arquitecturas y Elementos Clave

Modos de Transmisión

Simplex

Solo el emisor emite información al receptor.

Semidúplex

El emisor y el receptor pueden transmitir, pero no simultáneamente.

Dúplex Total

La comunicación puede ser simultánea en ambas direcciones.

Tipos de Redes de Comunicación

Según el Tipo de Transmisión

Redes Punto a Punto

Se encuentran interconectados dos dispositivos por medio de un enlace directo.

Redes Multipunto

Varios dispositivos comparten el mismo enlace.

Según la Propiedad

Redes públicas y privadas.

Según el Alcance

Redes de Área Local (LAN)

Espacio reducido, generalmente a un solo edificio.

Redes Metropolitanas (MAN)

Se extienden por pueblos o ciudades enteras y se interconectan con diversas instalaciones públicas o privadas.

Redes de Área Extensa (WAN)

Su extensión sobrepasa el ámbito metropolitano. Los enlaces se realizan mediante redes de comunicación a gran escala.

Elementos Usados en una Red

Tarjetas de Red

Permiten que una computadora acceda a una red. Cada tarjeta tiene una dirección MAC que la identifica dentro de una red. Una computadora dentro de una red se llama nodo.

Repetidor

Aumenta el alcance de una conexión física. Se usa para unir dos áreas locales de igual tecnología.

Concentrador o Hub

Funciona como repetidor, pero permite la interconexión de múltiples nodos. Recibe una trama de Ethernet por uno de sus puertos y la repite por todos los puertos restantes.

Puente o Bridge

Interconecta segmentos de red haciendo el cambio de tramas entre las redes distintas de acuerdo con una tabla de direcciones que le dice en qué segmento está ubicada una dirección MAC dada. Recibe una trama de Ethernet por uno de sus puertos y la manda al puerto dirigido exclusivamente.

Conmutador o Switch

Permite la interconexión de múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más sofisticado.

Topologías de Red

Topología en Anillo

Los dispositivos están unidos en un círculo cerrado por medio de un cable común. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo.

Factores de Evaluación

• Aplicación: Es útil cuando se ha de asignar la capacidad de la red de forma equitativa o cuando se precisen velocidades muy altas a distancias cortas para un pequeño número de nodos.
• Complejidad: La parte física suele ser complicada.
• Respuesta: Con tráfico muy elevado, la respuesta permanece bastante estable; sin embargo, el tiempo de espera medio es bastante elevado.
• Vulnerabilidad: El fallo de una sola estación o de un canal puede hacer que no sea operativo el sistema completo. No es posible una reparación inmediata.

Ventajas

• La capacidad de transmisión se reparte equitativamente.
• La red no depende de un nodo central.
• Se simplifica al máximo la transmisión de mensajes.
• Es sencillo enviar un mismo mensaje a todos los nodos.
• El tiempo de acceso es aceptable.
• El índice de errores es muy pequeño en el envío de datos.
• Se pueden alcanzar velocidades elevadas de transmisión.

Inconvenientes

• La fiabilidad de la red depende de los repetidores.
• La instalación es bastante complicada.

Topología en Estrella

La red se une en un único punto, normalmente un hub. Si se avería una conexión, no afecta al resto de la red, solo falla si cae el elemento central.

Factores de Evaluación

• Aplicación: Es la mejor forma de integrar servicios de datos y voz.
• Complejidad: Puede ser una configuración bastante complicada. Cada estación, a su vez, puede actuar como nodo de otras.
• Respuesta: Es bastante buena para una carga moderada del sistema. Afecta mucho la potencia del nodo central.
• Vulnerabilidad: Si falla el nodo central, se detiene la actividad de la red. El fallo de una sola estación no afecta al funcionamiento del sistema.
• Expansión: Es muy restringida.

Ventajas

• Es ideal si hay que conectar muchos nodos a uno.
• Se pueden conectar terminales no inteligentes.
• Los nodos pueden tener velocidades de transmisión diferentes.
• Permite utilizar distintos medios de transmisión.
• Se puede obtener un elevado nivel de seguridad.
• Es fácil la detección de averías.

Inconvenientes

• Es susceptible de averías en el nodo central.
• Es elevada en precio.
• La instalación de cableado es cara.
• La actividad que ha de soportar el nodo o servidor hace que las velocidades de transmisión sean inferiores a las de las otras topologías.

Topología en Bus

Todos los dispositivos están colgados de un cable que no se cierra. Si el cable se corta en un punto, cae toda la red.

Factores de Evaluación

• Aplicación: Se usan en pequeñas redes y de poco tráfico.
• Complejidad: Suelen ser relativamente sencillas.
• Respuesta: Al aumentar la carga, la respuesta se deteriora rápidamente.
• Vulnerabilidad: El fallo de una estación no afecta a la red.
• Expansión: Es muy sencilla.

Ventajas

• El medio de transmisión es totalmente pasivo.
• Es sencillo conectar nuevos dispositivos.
• Se puede utilizar toda la capacidad de transmisión disponible.
• Es fácil de instalar.

Inconvenientes

• El interfaz con el medio de transmisión ha de hacerse con dispositivos inteligentes.
• A veces los mensajes interfieren entre sí.
• El sistema no reparte equitativamente los recursos.
• La longitud del medio de transmisión no supera habitualmente los 2 km con pocos nodos.