Redes Alambricas e Inalambricas

REDES ALAMBRICAS E INALAMBRICAS

1.-Generalidades de las redes inalámbricas de área local y su interfase con las redes alambricas.

1.1.-Orígenes

1.2.-Conceptos

1.3.-Aplicaciones de las redes inalámbricas

1.4.-Ventajas de las redes inalámbricas en comparación con las redes alambricas

1.5.-Desventajas

1.6.-Clasificación de las redes inalámbricas y de las redes alambricas

ORIGENES Historia de las redes alambricas e inalambricas. En un principio, las computadoras eran elementos aislados que se constituían en una estación de trabajo independiente o de "isla informática". Cada computadora precisaba sus propios periféricos y contenía sus propios archivos, de tal forma que cuando una persona necesitaba imprimir un documento y no disponía de una impresora conectada directamente a su equipo, debía copiar éste en un disquete, desplazarse a otro equipo con impresora instalada e imprimirlo desde allí; además, era imposible implementar una administración conjunta de todos los equipos. A medida en que las empresas e instituciones ampliaban su número de computadoras, fue necesario unirlas entre sí, surgiendo el concepto de "redes de cómputo" y de "trabajo en red" (networking) para poder, de esta forma, compartir archivos y periféricos entre las diferentes computadoras. Pero cada una confiaba la implementación de sus redes a empresas diferentes, cada una de ellas con modelos de red propietarios (modelos con hardware y software propios, con elementos protegidos y cerrados) que usaban protocolos y arquitectura diferentes. Si esta situación era difícil, peor fue cuando se quiso unir entre sí a estas diferentes redes. Desde entonces, las empresas se dieron cuenta que necesitaban salir de los sistemas de networking propietarios, optando por una arquitectura de red con un modelo común que hiciera posible interconectar varias redes sin problemas. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO o International Organization for Standarization) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de una red. Esta organización reconoció que era necesario crear un modelo que pudiera ayudar a los diseñadores a implementar redes que fueran capaces de comunicarse y trabajar en conjunto. Como resultado de las discusiones y sugerencias, se elaboró el modelo de referencia OSI en 1984, denominado Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, OSIRM ropen System Interconnection Reference Model), el cual, proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados por las empresas, a nivel mundial. Este modelo es el más conocido y utilizado para describir los entornos de red. Así mismo, abarca los siguientes niveles: capa física, capa de enlace, capa de red, capa de transporte, capa de sesión, capa de presentación y capa de aplicación. El resultado crucial del modelo fue el nacimiento de la red de área local (LAN), misma que surgió también como respuesta a la necesidad de disponer de un sistema estandarizado para conectar las computadoras de una empresa, como actualmente sigue ocurriendo; compartiendo entre sí uno o más servidores, mensajería electrónica, aplicaciones de software de oficina, además de impresoras y otros dispositivos. Este tipo de red se fue extendiendo, gracias también a que la PC comenzó a extender sus usos en la década de los ochenta, una vez que se comprobaron sus facilidades para colaborar en el trabajo en grupo. Además de estar enlazadas por medio de un cable coaxial, de par trenzado o de fibra óptica, las redes LAN emplean protocolos para intercambiar información a través de una sola conexión compartida.

IBM desarrolló la primera red Token Ring en los años setenta y sigue siendo la principal tecnología LAN de esta compañía. Desde el punto de vista de implementación ocupa el segundo lugar después de Ethernet.

Tipos de redes: Redes LAN (redes de área local) La red de área local (LAN) es aquella que se expande en un área relativamente pequeña. Comúnmente se encuentra dentro de un edificio o un conjunto de edificios contiguos. Asimismo, una LAN puede estar conectada con otras LAN a cualquier distancia por medio de una línea telefónica y ondas de radio. Una red LAN puede estar formada desde dos computadoras hasta cientos de ellas. Todas se conectan entre sí por varios medios y topologías. A la computadora (o agrupación de ellas) encargada de llevar el control de la red se le llama servidor ya las PC que dependen de éste, se les conoce como nodos o estaciones de trabajo. Los nodos de una red pueden ser PC que cuentan con su propio CPU, disco duro y software. Tienen la capacidad de conectarse a la red en un momento dado o pueden ser PC sin CPU o disco duro, es decir, se convierten en terminales tontas, las cuales tienen que estar conectadas a la red para su funcionamiento. Las LAN son capaces de transmitir datos a velocidades muy altas, algunas inclusive más rápido que por línea telefónica, pero las distancias son limitadas. Generalmente estas redes transmiten datos a 10 megabits por segundo (Mbps). En comparación, Token Ring opera a 4 y 16 Mbps, mientras que FDDI y Fast Ethernet a una velocidad de 100 Mbps o más. Cabe destacar que estas velocidades de transmisión no son caras cuando son parte de la red local.

Redes WAN (redes de área amplia) La red de área amplia (WAN) es aquella comúnmente compuesta por varias LAN interconectadas- en una extensa área geográfica- por medio de fibra óptica o enlaces aéreos, como satélites. Entre las WAN más grandes se encuentran: ARPANET, creada por la Secretaría de Defensa de los Estados Unidos y que se convirtió en lo que actualmente es la WAN mundial: Internet. El acceso a los recursos de una WAN a menudo se encuentra limitado por la velocidad de la línea de teléfono. Aún las líneas troncales de la compañía telefónica a su máxima capacidad, llamadas T1s, pueden operar a sólo 1.5 Mbps y son muy caras. A diferencia de las LAN, las WAN casi siempre utilizan ruteadores. Debido a que la mayor parte del tráfico en una WAN se presenta dentro de las LAN que conforman ésta, los ruteadores ofrecen una importante función, pues aseguran que las LAN obtengan solamente los datos destinados a ellas.

Redes MAN

Otro tipo de red que se aplica en las organizaciones es la red de área metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network), una versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a ésta. La red MAN abarca desde un grupo de oficinas corporativas cercanas a una ciudad y no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. La principal razón para distinguir una MAN con una categoría especial es que se ha adoptado un estándar para que funcione (se llama DQDB), que equivale a la norma IEEE. EL DQDB consiste en dos buses (cables) unidireccionales, los cuales se conectan a todas las computadoras.Teóricamente, una MAN es de mayor velocidad que una LAN, pero diversas tesis señalan que se distinguen por dos tipos de red MAN. La primera de ellas se refiere alas de tipo privado, las cuales son implementadas en zonas de campus o corporaciones con edificios diseminados en un área determinada. Su estructura facilita fa instalación de cableado de fibra óptica. El segundo tipo de redes MAN se refiere a las redes públicas de baja velocidad, las cuales operan amenos de 2 Megabits por segundo en su tráfico como Frame Relay, ISDN (Integrated Services Digital Network; Red Digital de Servicios Integrados), Tl- E 1, entre otros.

Redes WLAN y VLAN Otro tipo de red que comienza a tomar auge es la WLAN ( Wireless Local Area Network; Red de Area Local Inalámbrica), que se basa en la transmisión de datos mediante ondas de radio, microondas, satélites o infrarrojos. La velocidad de transmisión de las redes WLAN, surgidas experimentalmente a principios de los noventa, va de los 10 a los 100 Mbps, y son el complemento ideal para las redes fijas, por tener capacidad de enlazarse con las redes cableadas. En esencia, responden al desarrollo del mercado de equipos portátiles (notebooks y handhelds) y de las comunicaciones móviles que han propiciado que los usuarios se mantengan en continuo movimiento, manteniendo comunicación constante con otras Las WLANs pueden ser la alternativa en aquellos negocios que no pueden instalar cables a través de un pasillo para tener acceso a otra de las oficinas, o cuando el mismo cableado puede causar desórdenes y congestionamientos. Gracias a estándares, como el 802.11b que se conoce comúnmente como Wi-Fi, las redes WLAN pueden transmitir datos a velocidades máximas de hasta 11 Mbps, manteniendo conectados a los empleados. Incluso, se enlazan al nodo central del edificio sede para reiniciar y recuperar la información manejada en alguna sucursal u oficina afectada. Según Analysys, una firma de estudios de mercado, actualmente, existen casi 20 mil WLAN’s en el mundo, la mayoría de ellas en Estados Unidos, y estima que en 2006, más de 20 millones de europeos utilizarán 90 mil redes inalámbricas WLAN. Finalmente, cabe mencionar el último tipo de redes, el cual se refiere alas VLAN (Virtual

LAN), una red local que se crea con grupos de usuarios que tengan requerimientos similares o que compartan un conjunto de recursos, como impresoras y servidores, pero que no necesariamente están ubicados de manera física en un mismo lugar. Los estándares más utilizados para este tipo de redes son ISL (Inter Switch Link) y 802.1Q, pero usan Internet para transportar datos de manera privada.

CONCEPTOS Definición de red alambrica y de red inalámbrica. Alambrica: Se comunica a través de cables de datos (generalmente basada en Ethernet. Los cables de datos, conocidos como cables de red de Ethernet o cables con hilos conductores (CAT5), conectan computadoras y otros dispositivos que forman las redes. Las redes alámbricas son mejores cuando usted necesita mover grandes cantidades de datos a altas velocidades, como medios multimedia de calidad profesional.

Inalámbrica: Las redes inalámbricas no es más que un conjunto de computadoras, o de cualquier dispositivo informático comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión. En el caso de las redes locales inalámbricas, es sistema que se está imponiendo es el normalizado por IEEE con el nombre 802.11b. A esta norma se la conoce más habitualmente como WI-FI (Wiriless Fidelity). Con el sistema WI-FI se pueden establecer comunicaciones a una velocidad máxima de 11 Mbps, alcanzándose distancia de hasta cientos de metros. No obstante, versiones más recientes de esta tecnología permiten alcanzar los 22, 54 y hasta los 100 Mbps.

APLICACIONES DE LAS REDES INALAMBRICAS Donde se aplica y para que.

El auge que actualmente vive esta tecnología se debe fundamentalmente a que es capaz de ofrecernos la movilidad de la que se carece con el equipamiento tradicional, manteniendo unas prestaciones, coste y complejidad de conexión razonables; así, a efectos prácticos de aplicación, se puede considerar que una tasa de transferencia teórica que parte de los 11 Mbps permite toda una serie de aplicaciones de los entornos de trabajo más habituales, que no son grandes consumidoras de ancho de banda, tales como por ejemplo:    

Acceso a la información y la navegación web Consulta de correo electrónico Acceso a herramientas de trabajo colaborativo Etc.

El aporte de la movilidad significará un beneficio para los usuarios que, dependiendo del perfil de cada uno de ellos, podrán ganar en eficiencia, productividad o, simplemente en la oportunidad de realizar una consulta dada en un momento dado. En un entorno como el de la Universidad Politécnica de Valencia, en el que se dispone de una red cableada de alta densidad de puntos de conexión, se presentan a menudo diversas situaciones con una problemática especial, la cual se puede ver solucionada mediante este tipo de soluciones; así podíamos comentar: 

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En las áreas destinadas a la realización de convenciones, suele ser imprescindible ofertar a los asistentes de los medios de conexión adecuados. En salas de reunión, a menudo es necesario desplazar equipos y conexiones de red para realizar una conexión determinada.

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En las bibliotecas y salas de estudio existe una demanda creciente de puntos de conexión para equipos portátiles. En laboratorios y zonas dedicadas a la investigación y de acogida de profesores visitantes. En diferentes zonas de servicios, de encuentros e incluso de espera no es extraño echar de menos un punto de conexión. Zonas de movilidad de estudiantes, como aulas, cafeterías e incluso jardines.

De todo ello se deduce el gran aporte que esta tecnología puede desempeñar como complemento a la red cableada tradicional.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS REDES COMPARACION CON LAS REDES ALAMBRICAS.

INALAMBRICAS

Ventajas: 1.- · Flexibilidad Flexibilidad Dentro de la zona de cobertura de la red inalámbrica los nodos se podrán comunicar y no estarán atados a un cable para poder estar comunicados por el mundo Por ejemplo, para hacer esta presentación se podría haber colgado la presentación de la web y haber traído simplemente el portátil y abrirla desde Internet incluso aunque la oficina en la que estuviésemos no tuviese rosetas de acceso a la red cableada. 2.- · Poca planificación planificación Con respecto a las redes cableadas. Antes de cablear un edificio o unas oficinas se debe pensar mucho sobre la distribución física de las máquinas, mientras que con una red inalámbrica sólo nos tenemos que preocupar de que el edificio o las oficinas queden dentro del ámbito de cobertura de la red.

3.- · Diseño Los receptores son bastante pequeños y pueden integrarse dentro de un dispositivo y llevarlo en un bolsillo, etc. · Robustez Ante eventos inesperados que pueden ir desde un usuario que se tropieza con un cable o lo desenchufa, hasta un pequeño terremoto o algo similar. Una red cableada podría llegar a quedar completamente inutilizada, mientras que una red inalámbrica puede aguantar bastante mejor este tipo de percances inesperados Inconvenientes de las Redes Inalámbricas

EN

4.- · Calidad de Servicio Servicio Las redes inalámbricas ofrecen una peor calidad de servicio que las redes cableadas. Estamos hablando de velocidades que no superan habitualmente los 10 Mbps, frente a los 100 que puede alcanzar una red normal y corriente. Por otra parte hay que tener en cuenta también la tasa de error debida a las interferencias. Esta se puede situar alrededor de 10-4 frente a las 10-10 de las redes cableadas. Esto significa que has 6 órdenes de magnitud de diferencia y eso es mucho. Estamos hablando de 1 bit erróneo cada 10.000 bits o lo que es lo mismo, aproximadamente de cada Megabit transmitido, 1 Kbit será erróneo. Esto puede llegar a ser imposible de implantar en algunos entornos industriales con fuertes campos electromagnéticos y ciertos requisitos de calidad. 5.-· Costo Aunque cada vez se está abaratando bastante aún sale bastante más caro. Recientemente en una revista comentaban que puede llegar a salir más barato montar una red inalámbrica de 4 ordenadores que una cableada si tenemos en cuenta costos de cablear una casa. El ejemplo era para una casa, aunque, todo hay que decirlo, estaba un poco forzado. Aún no merece la pena debido a la poca calidad de servicio, falta de estandarización y costo. 6.-Soluciones Propietarias Como la estandarización está siendo bastante lenta, ciertos fabricantes han sacado al mercado algunas soluciones propietarias que sólo funcionan en un entorno homogéneo y por lo tanto estando atado a ese fabricante. Esto supone un gran problema ante el mantenimiento del sistema, tanto para ampliaciones del sistema como para la recuperación ante posibles fallos. Cualquier empresa o particular que desee mantener su sistema funcionando se verá obligado a acudir de nuevo al mismo fabricante para comprar otra tarjeta, punto de enlace, etc.

Desventajas: Evidentemente, como todo en la vida, no todo son ventajas, las redes inalámbricas también tiene unos puntos negativos en su comparativa con las redes de cable. Los principales inconvenientes de las redes inalámbricas son los siguientes:

1.- Menor ancho de banda. Las redes de cable actuales trabajan a 100 Mbps, mientras que las redes inalámbricas Wi-Fi lo hacen a 11 Mbps. Es cierto que existen estándares que alcanzan

los 54 Mbps y soluciones propietarias que llegan a 100 Mbps, pero estos estándares están en los comienzos de su comercialización y tiene un precio superior al de los actuales equipos Wi-Fi.

2.- Mayor inversión inicial. Para la mayoría de las configuraciones de la red local, el coste de los equipos de red inalámbricos es superior al de los equipos de red cableada.

3.-Seguridad. Las redes inalámbricas tienen la particularidad de no necesitar un medio físico para funcionar. Esto fundamentalmente es una ventaja, pero se convierte en una desventaja cuando se piensa que cualquier persona con una computadora portátil solo necesita estar dentro del área de cobertura de la red para poder intentar acceder a ella. Como el área de cobertura no esta definida por paredes o por ningún otro medio físico, a los posibles intrusos no les hace falta estar dentro de un edificio o estar conectado a un cable. Además, el sistema de seguridad que incorporan las redes Wi-Fi no es de lo más fiables. A pesar de esto también es cierto que ofrece una seguridad valida para la inmensa mayoría de las aplicaciones y que ya hay disponible un nuevo sistema de seguridad segurida d (WPA) que hace a Wi-Fi W i-Fi mucho más confiable.

5.- Interferencias. Las redes inalámbricas funcionan utilizando el medio radio electrónico en la banda de 2,4 GAZ. Esta banda de frecuencias no requiere de licencia administrativa para ser utilizada por lo que muchos equipos del mercado, como teléfonos inalámbricos, microondas, etc., utilizan esta misma banda de frecuencias. Además, todas las redes Wi-Fi funcionan en la misma banda de frecuencias incluida la de los vecinos. Este hecho hace que no se tenga la garantía de nuestro entorno radioelectrónico este completamente limpio para que nuestra red inalámbrica funcione a su mas alto rendimiento. Cuantos mayores sean las interferencias producidas por otros equipos, menor será el rendimiento de nuestra red. No obstante, el hecho de tener probabilidades de sufrir interferencias no quiere decir que se tengan. La mayoría de las redes inalámbricas funcionan perfectamente sin mayores problemas en este sentido.

CLASIFICACION DE LAS REDES INALAMBRICAS ALAMBRICAS. Como se clasifican de acuerdo a su cobertura 1.- Redes inalámbricas personales:

Y

DE

LAS

REDES

En primer lugar y ya conocido por bastantes usuarios están las redes que se usan actualmente mediante el intercambio de información mediante infrarrojos. Estas redes son muy limitadas dado su cortísimo alcance, necesidad de visión sin obstáculos entre los dispositivos que se comunican y su baja velocidad (hasta 115 kbps). Se encuentran principalmente en ordenadores portátiles, PDAs (Agendas electrónicas personales), teléfonos móviles y algunas impresoras,En segundo lugar el Bluetooth, estándar de comunicación entre pequeños dispositivos de uso personal, como pueden ser los PDAs, teléfonos móviles de nueva generación y algún que otro ordenador portátil. Su principal desventaja es que su puesta en marcha se ha ido retrasando desde hace años y la aparición del mismo ha ido plagada de diferencias e incompatibilidades entre los dispositivos de comunicación de los distintos fabricantes que ha imposibilitado su rápida adopción.

2.- Redes inalámbricas 802.11: Estas son las redes que van a estar dentro del ámbito de nuestro estudio y a las que vamos a dedicar la mayor parte del presente documento.

3.- Redes inalámbricas de consumo: Redes CDMA (estándar de telefonía móvil estadounidense) y GSM (estándar de telefonía móvil europeo y asiático). Son los estándares que usa la telefonía móvil empleados alrededor de todo el mundo en sus diferentes variantes.

802.16 son redes que pretenden complementar a las anteriores estableciendo redes inalámbricas metropolitanas (MAN) en la banda de entre los 2 y los 11 Ghz.