Componentes bsicos de una red

Router

Un router, tambin conocido como enrutador, ruteador o encaminador de paquetes, es un dispositivo que

proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su funcin principal consiste en enviar o

encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un

conjunto de mquinas IP que tienen prefijos de red distintos.

El primer dispositivo que tena fundamentalmente la misma funcionalidad que lo que a da de hoy entendemos por

enrutador, era el Interface Message Processor o IMP. Los IMP eran los dispositivos que formaban la ARPANET, la

primera red de conmutacin de paquetes. La idea de un enrutador (llamado por aquel entonces gateway o puerta

de enlace) vino inicialmente de un grupo internacional de investigadores en redes de computadoras llamado el

International Network Working Group (INWG). Creado en 1972 como un grupo informal para considerar las

cuestiones tcnicas que abarcaban la interconexin de redes diferentes, se convirti ese mismo ao en un

subcomit del International Federation for Information Processing.

Xerox consigui el primer enrutador funcional, aunque el primer y verdadero router IP fue desarrollado por Virginia

Stazisar en BBN, como parte de ese esfuerzo promovido por DARPA, durante 1975-76. A finales de 1976, tres

enrutadores basados en PDP-11 (computadora fabricada por la empresa Digital Equipment Corp) entraron en

servicio en el prototipo experimental de Internet.

El primer enrutador multiprotocolo fue desarrollado simultneamente por un grupo de investigadores del MIT y

otro de Stanford en 1981. El enrutador de Stanford se le atribuye a William Yeager y el del MIT a Noel Chiappa.

Ambos estaban basados en PDP-11. Como ahora prcticamente todos los trabajos en redes usan IP en la capa de

red, los encaminadores multiprotocolo son en gran medida obsoletos.

El funcionamiento bsico de un router (en espaol 'enrutador' o 'encaminador'), como se deduce de su nombre,

consiste en enviar los paquetes de red por el camino o ruta ms adecuada en cada momento. Para ello almacena

los paquetes recibidos y procesa la informacin de origen y destino que poseen. En base a esta informacin lo

reenvan a otro enrutador o al host final en una actividad que se denomina 'encaminamiento'. Cada enrutador se

encarga de decidir el siguiente salto en funcin de su tabla de reenvo o tabla de encaminamiento, la cual se genera

mediante protocolos que deciden cul es el camino ms adecuado o corto, como protocolos basado en el algoritmo

de Dijkstra.

Hub

Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto

significa que dicho dispositivo recibe una seal y repite esta seal emitindola por sus diferentes puertos. Trabaja

en capa 1 del modelo OSI. En la actualidad, la tarea de los concentradores la realizan, con frecuencia, los

conmutadores o switchs.

Switch

Un conmutador o switch es un dispositivo digital lgico de interconexin de redes de computadoras que opera en

la capa de enlace de datos del modelo OSI (algunos son capaces de trabajar en la capa 3 o de nivel de red del modelo

OSI). Su funcin es interconectar dos o ms segmentos de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo

con la direccin MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar mltiples redes, fusionndolas en una sola. Al igual que los

puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de rea

local.

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de la capa 2 (direcciones

MAC) de los dispositivos alcanzables a travs de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado

directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su direccin MAC. Esto permite

que, a diferencia de los concentradores, la informacin dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al

puerto de destino.

Qu es una Direccin MAC?

En las redes de computadoras, la direccin MAC (siglas en ingls de media access control; en espaol "control de

acceso al medio") no es un dispositivo, sino, un identificador de 48 bits (6 bloques hexadecimales) que corresponde

de forma nica a una tarjeta o dispositivo de red. Se conoce tambin como direccin fsica, y es nica para cada

dispositivo. Est determinada y configurada por el IEEE (los ltimos 24 bits) y el fabricante (los primeros 24 bits)

utilizando el organizationally unique identifier. La mayora de los protocolos que trabajan en la capa 2 del modelo

OSI usan una de las tres numeraciones manejadas por el IEEE: MAC-48, EUI-48, y EUI-64, las cuales han sido

diseadas para ser identificadores globalmente nicos. No todos los protocolos de comunicacin usan direcciones

MAC, y no todos los protocolos requieren identificadores globalmente nicos.

Las direcciones MAC son nicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma binaria, en el

hardware en su momento de fabricacin. Debido a esto, las direcciones MAC son a veces llamadas burned-in

addresses, en ingls.

En la mayora de los casos no es necesario conocer la direccin MAC, ni para montar una red domstica, ni para

configurar la conexin a internet, usndose esta slo a niveles internos de la red. Sin embargo, es posible aadir un

control de hardware en un conmutador o un punto de acceso inalmbrico, para permitir slo a unas MAC concretas

el acceso a la red. En este caso, deber saberse la MAC de los dispositivos para aadirlos a la lista. Dicho medio de

seguridad se puede considerar un refuerzo de otros sistemas de seguridad, ya que tericamente se trata de una

direccin nica y permanente, aunque en todos los sistemas operativos hay mtodos que permiten a las tarjetas

de red identificarse con direcciones MAC distintas de la real.

Tarjeta de red

Una tarjeta de red o adaptador de red es un perifrico que permite la comunicacin con aparatos conectados entre

s y tambin permite compartir recursos entre dos o ms computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc).

A las tarjetas de red tambin se les llama NIC (por network interface card; en espaol "tarjeta de interfaz de red").

Hay diversos tipos de adaptadores en funcin del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial,

Token Ring, etc.), pero actualmente el ms comn es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.

Cada tarjeta de red tiene un nmero de identificacin nico llamado direccin MAC (no confundir con Apple

Macintosh). Estas direcciones hardware nicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical

Engineers (IEEE).

Cableado Utp

UTP son las siglas de Unshielded Twisted Pair. El cable de par trenzado (UTP) es un medio de cuatro pares de hilos

que se utiliza en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos de cobre individuales del cable UTP est revestido

de un material aislante. Adems, cada par de hilos est trenzado. Este tipo de cable cuenta slo con el efecto de

cancelacin que producen los pares trenzados de hilos para limitar la degradacin de la seal. Para reducir an ms

la diafona entre los pares en el cable UTP, la cantidad de trenzados en los pares de hilos vara. El cable UTP debe

seguir especificaciones precisas con respecto a cunto trenzado se permite por unidad de longitud del cable.

En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos pares de conductores, uno para recibir

(cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables 1 y 2), aunque no se pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una

trasmisin half-dplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisin es full-dplex.

Dependiendo del nmero de pares que tenga el cable, del nmero de vueltas por metro que posea su trenzado y

de los materiales utilizados, los estndares de cableado estructurado clasifican a los cables de pares trenzados por

categoras: 1, 2, 3, 4, 5, 5e, 6.

Categora 1: Hilo telefnico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos.

Velocidad de transmisin inferior a 1 Mbits/seg

Categora 2: Cable de par trenzado sin apantallar. Su velocidad de transmisin es de hasta 4 Mbits/seg.

Categora 3: Velocidad de transmisin de 10 Mbits/seg. Con este tipo de cables se implementa las redes

Ethernet 10-Base-T

Categora 4: La velocidad de transmisin llega a 16 Mbits/seg.

Categora 5: Puede transmitir datos hasta 100 Mbits/seg.

Categora 6: soporta velocidades hasta 1000 Mbits/seg.

El cable Categora 5 y 5e, son los que actualmente se recomiendan e implementan con mayor frecuencia en las

instalaciones. Sin embargo, las predicciones de los analistas y sondeos independientes indican que el cable de

Categora 6 sobrepasar al cable Categora 5 en instalaciones de red. El hecho que los requerimientos de canal y

enlace de la Categora 6 sean compatibles con la Categora 5e hace muy fcil para los clientes elegir Categora 6 y

reemplazar la Categora 5e en sus redes. Las aplicaciones que funcionan sobre Categora 5e tambin lo harn sobre

Categora 6.

El cableado de par trenzado presenta ciertas desventajas. El cable UTP es ms susceptible al ruido elctrico y a la

interferencia que otros tipos de medios para networking y la distancia que puede abarcarla seal sin el uso de

repetidores es menor para UTP que para los cables coaxiales y de fibra ptica.

Stp

STP son las siglas de Shielded Twisted Pair. Este cable es semejante al UTP pero se le aade un recubrimiento

metlico para evitar las interferencias externas. Por tanto, es un cable ms protegido, pero menos flexible que el

primero. El sistema de trenzado es idntico al del cable UTP

Conector RJ45

El cable de Par Trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos de hardware que

componen la red.

Fibra ptica

La fibra ptica es un medio de transmisin empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material

transparente, vidrio o materiales plsticos, por el que se envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ngulo de reflexin por

encima del ngulo lmite de reflexin total, en funcin de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser lser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una

gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de

transmisin por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnticas, tambin se utilizan para redes

locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra ptica sobre otros medios de transmisin.

Tipos de fibra ptica

Fibra multimodo

Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por ms de un modo o camino. Esto

supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener ms de mil modos de propagacin de luz.

Las fibras multimodo se usan comnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de disear

Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra ptica en la que slo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el dimetro

del ncleo de la fibra hasta un tamao (8,3 a 10 micrones) que slo permite un modo de propagacin. Su

transmisin es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten

alcanzar grandes distancias (hasta 400 km mximo, mediante un lser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas

de informacin (decenas de Gbit/s).

Dentro de los componentes que se usan en la fibra ptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de

emisor del haz de luz, los conversores de luz, etc.

Tipos de conectores

Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes

FC, que se usa en la transmisin de datos y en las telecomunicaciones.

FDDI, se usa para redes de fibra ptica.

LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.

SC y SC-Dplex se utilizan para la transmisin de datos.

ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Emisores de luz

Estos dispositivos se encargan de convertir la seal elctrica en seal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite

la transmisin de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:

LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo,

pero su uso es fcil y su tiempo de vida es muy grande, adems de ser econmicos.

Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rpidos, se puede usar con los dos

tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difcil, su tiempo de vida es largo

pero menor que el de los LEDs y tambin son mucho ms costosos.

Conversores luz-corriente elctrica

Este tipo de dispositivos convierten las seales luminosas que proceden de la fibra ptica en seales elctricas.

Servidor

En informtica, un servidor es un tipo de software que realiza ciertas tareas en nombre de los usuarios. El trmino

servidor ahora tambin se utiliza para referirse al ordenador fsico en el cual funciona ese software, una mquina

cuyo propsito es proveer datos de modo que otras mquinas puedan utilizar esos datos.