Fundamentos Esenciales de Redes Informáticas y Protocolo TCP/IP

Introducción a las Redes y la Comunicación de Datos

Una Red es un grupo de elementos interconectados para un fin común. En el contexto informático, la información no siempre se produce o se almacena en el lugar donde se procesa. Esto genera la necesidad de transportar los datos desde su lugar de origen o almacenamiento hasta el de su proceso, originando la comunicación.

Definición de Red Informática

Una red informática es un conjunto de dispositivos interconectados entre sí, lo que permite compartir recursos e información.

Ventajas de Utilizar una Red de Ordenadores

• Posibilidad de compartir periféricos.
• Posibilidad de compartir información.
• Disponer de un control de usuarios centralizado.
• Eliminación de datos duplicados.
• Generación de copias de seguridad más rápidas y seguras.
• Posibilidad de comunicación fluida entre los usuarios.

Elementos Constitutivos de una Red

Los elementos que forman parte de una red de ordenadores son:

Ordenadores

Para establecer una red son necesarios varios ordenadores independientes (nodos).

Medio

Es el canal a través del cual viaja la información de un ordenador a otro (cableado, fibra óptica, ondas de radio, etc.).

Hardware de Red

Dependiendo del medio que se use, será necesario un hardware u otro. Siempre son necesarios dos tipos de dispositivos:

• Dispositivos de interconexión (routers, switches, hubs).
• Adaptadores de red (tarjetas de red o NIC).

Software de Red Se distinguen dos clases:

• Sistemas Operativos de Red (NOS).
• Aplicaciones de red (servidores y clientes).

Servicios Esenciales en una Red Local

Sobre una red local podemos hacer funcionar múltiples servicios, entre los que podemos destacar:

• Servicio DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Asigna automáticamente una dirección IP.
• Servicio DNS (Domain Name System): Asocia direcciones IP con nombres determinados (nombres de dominio).
• Servicio de Directorio.
• Servicio de Almacenamiento: Permite tener archivos compartidos.
• Servicio de Impresión: Permite el uso compartido de impresoras en la red.
• Servicio de Acceso Remoto.
• Servicio de Interconexión de Redes.
• Servicios propios de Internet (Web, correo electrónico, etc.).

Conceptos Fundamentales de Comunicación

La comunicación en redes se basa en una serie de componentes:

Fuente

Elemento encargado de generar la información a transmitir.

Emisor o Transmisor

Elemento que emite el mensaje.

Señal

Fenómeno físico que porta la información sobre el medio de transmisión.

Canal de Transmisión

Conexión física o lógica entre el transmisor y el receptor.

Receptor

Se encarga de tomar la señal transmitida y recuperar la información codificada.

Destino

Elemento al que va dirigida la información.

Ruido

Es un elemento externo de distorsión que puede afectar la calidad de la comunicación.

Protocolos y Direccionamiento

El Protocolo TCP/IP

Para que los ordenadores puedan comunicarse e intercambiar información, son necesarias una serie de reglas que determinen cómo se debe enviar y recibir la información. Estos conjuntos de reglas se denominan protocolos y vienen incorporados en los sistemas operativos.

El modelo de funcionamiento utilizado en redes actualmente se llama TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Direcciones IP

Los identificadores de los ordenadores en una red que usa el protocolo TCP/IP se denominan direcciones IP. Las direcciones IP (en su versión IPv4) están formadas por cuatro números enteros entre 0 y 255, separados por puntos. Es importante notar que, en realidad, el ordenador trabaja con las IPs en sistema binario.

Señales y Velocidad de Transmisión

Señal Analógica y Señal Digital

La naturaleza de la señal define cómo se manipulan los datos:

• Dispositivo Digital: Manipula datos discretos, es decir, datos que solamente pueden tomar un valor de un conjunto finito de valores. En el caso de los ordenadores, estos valores son 0 o 1 (sistema binario).
• Dispositivo Analógico: La señal es capaz de tomar todos los valores posibles dentro de un rango continuo (por ejemplo, entre 0 y 5 voltios).

Velocidades de Transmisión

La velocidad de transmisión se mide en:

• bits por segundo (bps): Utilizado para medir el flujo de datos a nivel de línea.
• Bytes por segundo (Bps): Utilizado a menudo para medir la velocidad de transferencia de archivos (donde 1 Byte = 8 bits).