Componentes Básicos de Red de Computadoras

Vamos a describir cuáles son los componentes básicos de una red de computadoras y definiremos los dispositivos, medios y servicios.

1. Roles de Host

Si deseas formar parte de una comunidad global en línea, tu computadora, tablet o teléfono inteligente primero debe estar conectado a una red. Esa red debe estar conectada a internet. Este tema discute las partes de una red.

Un ejemplo de software de cliente es un navegador web, como Chrome o Firefox. Una sola computadora también puede ejecutar múltiples tipos de software de cliente. Por ejemplo, un usuario puede consultar el correo electrónico y ver una página web mientras envía mensajes instantáneos y escucha una transmisión de audio. Estos son tres tipos comunes de software de servidor:

Email	El servidor de correo electrónico ejecuta el software del servidor de correo electrónico. Los clientes usan software de cliente de correo, como Microsoft Outlook, para acceder al correo electrónico en el servidor.
Web	El servidor web ejecuta el software del servidor web. Los clientes utilizan software de navegador, como Microsoft Edge, para acceder a las páginas web del servidor.
Archivo	El servidor de archivos almacena archivos corporativos y de usuario en una ubicación central. Los dispositivos del cliente acceden a estos archivos con el software del cliente, como el Explorador de archivos de Windows.

2. Peer-to-Peer

El software de cliente y servidor generalmente se ejecuta en computadoras separadas, pero también es posible usar una computadora para ambos roles al mismo tiempo. En pequeñas empresas y hogares, muchas computadoras funcionan como servidores y clientes en la red. Este tipo de red se llama red peer-to-peer o red de pares.

Las ventajas de las redes Peer-to-Peer:

• Fácil de configurar
• Menos complejo
• Menor costo porque es posible que no se requieran dispositivos de red y servidores dedicados
• Se puede usar para tareas simples como transferir archivos y compartir impresoras

Las desventajas de las redes Peer-to-Peer:

• Sin administración centralizada.
• No tan seguro
• No escalable
• Todos los dispositivos pueden actuar como clientes y servidores, lo que puede ralentizar su rendimiento.

3. Dispositivos Finales o Terminales

Los dispositivos de red con los que la gente está más familiarizada se denominan terminales. Para distinguir un dispositivo final de otro, cada dispositivo final de una red tiene una dirección. Cuando un dispositivo final inicia la comunicación, utiliza la dirección del dispositivo final de destino para especificar dónde entregar el mensaje.

Algunos ejemplos de terminales se muestran en la siguiente figura:

Un terminal es el origen o el destino de un mensaje transmitido a través de la red. Para distinguir un terminal de otro, cada terminal en la red se identifica por una dirección. Cuando un terminal inicia una comunicación, utiliza la dirección del terminal de destino para especificar adónde se debe enviar el mensaje.

Algunos ejemplos de terminales:

• Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidores de archivos, servidores web)
• Impresoras de red.
• Teléfonos VoIP.
• Terminales de TelePresence.
• Cámaras de seguridad.
• Dispositivos portátiles móviles (como smartphones, tablet PC, PDA y lectores inalámbricos de tarjetas de débito y crédito, y escáneres de códigos de barras)

4. Dispositivos de red intermediarios

Estos dispositivos conectan los terminales individuales a la red y pueden conectar varias redes individuales para formar una internetwork. Proporcionan conectividad y garantizan el flujo de datos en toda la red.

Estos dispositivos utilizan la dirección del terminal de destino, conjuntamente con información sobre las interconexiones de la red, para determinar la ruta que deben tomar los mensajes a través de la red. En la figura, se muestran algunos ejemplos de los dispositivos intermediarios más comunes:

Funciones de los dispositivos de red intermediarios:

• Volver a generar y transmitir las señales de datos.
• Conservar información acerca de las rutas que existen a través de la red y de networking. (Routers)
• Dirigir los datos en rutas alternativas cuando hay una falla en el enlace. (Routers)
• Notificar de los errores y las fallas de comunicación.
• Clasificar y dirigir los mensajes según las prioridades QoS
• Permitir o denegar el flujo de datos de acuerdo a los parámetros de seguridad. (Firewall)

5. Medios de red

La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.

Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Como se muestra en la figura siguiente, estos medios son los siguientes:

Tipos de medio de red

• Hilos metálicos dentro de cables: los datos se codifican en impulsos eléctricos.
• Fibras de vidrio o plástico (cable de fibra óptica): los datos se codifican como pulsos de luz.
• Transmisión inalámbrica: los datos se codifican con longitudes de onda del espectro electromagnético.

Para saber que medio de red debemos utilizar, tomemos en cuenta los siguientes criterios.

Criterios para elegir un Medio de Red

• La distancia por la que los medios pueden transportar una señal correctamente
• El entorno en el que se instalarán los medios
• La cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir
• El costo del medio y de la instalación

6. Servicios de Red

Los servicios incluyen una gran cantidad de aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como los servicios de alojamiento de correo electrónico y los servicios de alojamiento web. Los procesos proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la red. Los procesos son menos obvios para nosotros, pero son críticos para el funcionamiento de las redes.

7. Arquitectura de la red

Las redes deben admitir una amplia variedad de aplicaciones y servicios, así como funcionar a través de los distintos tipos de cables y dispositivos que componen la infraestructura física. La arquitectura de la red se refiere a las tecnologías que dan soporte a la infraestructura y a los servicios y las reglas, o protocolos, programados que trasladan los datos a través de la red.

A medida que las redes evolucionan, descubrimos que existen cuatro características básicas que las arquitecturas subyacentes necesitan para cumplir con las expectativas de los usuarios:

• Tolerancia a fallas: Estas redes dependen de varias rutas entre el origen y el destino del mensaje. Si falla una ruta, los mensajes se pueden enviar inmediatamente por otro enlace. El hecho de que haya varias rutas que conducen a un destino se denomina “redundancia”.

• Escalabilidad: En las redes escalables los diseñadores siguen los estándares y protocolos aceptados.

• Calidad de servicio (QoS): QoS se convierte en un mecanismo principal para administrar la congestión y garantizar el envío confiable de contenido a todos los usuarios. La congestión se produce cuando la demanda de ancho de banda excede la cantidad disponible. El ancho de banda de la red es la medida de la cantidad de bits que se pueden transmitir en un segundo (bps).

• Seguridad: La seguridad de la infraestructura de una red incluye el aseguramiento físico de los dispositivos que proporcionan conectividad y evitan el acceso no autorizado al software administrativo que reside en ellos.

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