viernes, 29 de mayo de 2015

Identificación de Redes: Tipos de Redes


Identificación de redes

Tipos de redes
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En la informática los tipos de redes hace referencia a un conjunto de equipos, dispositivos informáticos y software que están conectados entre sí con medios físicos y lógicos, cuya finalidad es el intercambio de datos, ya sea transfiriendo recursos (software, hardware) o información (ordenadores).


Las redes informáticas están constituidas por “nodos” que lo que permiten es dar la variación en términos de calidad, número de equipos, presupuesto y conveniencias. 


Una red física se distingue de una red comunicacional, razón por la definimos a la red informática como conjunto de equipos conectados que transportan datos. Es esa la utilidad, transferir datos de una forma segura, rápida, económica y que siempre esté disponible para utilizarla.


Su clasificación está dada por los tipos de redes, en donde encontramos:

  • Redes por Alcance.

  • Redes por Tipo de Conexión.

  • Redes por Relación Funcional.

  • Redes por Topología.

  • Redes por Direccionalidad.

  • Redes por Grado de Autentificación.

  • Redes por Grado de Difusión.

  • Redes por Servicio y Función.






Redes por Alcance

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Este es el tipo más común de clasificación y del cual más se puede hablar, es el que cotidianamente estamos expuestos pero muchas de las ocasiones ni siquiera nos imaginamos de lo que estamos percibiendo.


Su clasificación se da de la siguiente manera:

 

  • PAN (Personal Área Network) – Red de Área Personal
Está formada por una pequeña cantidad de equipos (no más de 8), establecidos cerca de una persona y con una corta distancia una de la otra. Permite que la comunicación sea rápida y efectiva.


  • LAN (Local Área Network) – Red de Área Local

Es la que cubre una pequeña área geográfica limitada, como un edificio u oficina. Son redes pequeñas y a la vez son  muy veloces, cada estación se puede comunicar a otra ya que todas tienen acceso a la misma información mediante dispositivos diferentes. Su conexión suele estar dada por un cable coaxial por donde circulan velocidades de entre 10 y 100 Mbps.

Al ser una red privada la información estará a salvo y accesible solo al lugar determinado aumentando la eficiencia y el tiempo de productividad.



  • CAN (Campus Área Network) – Red de Área de Campus

Esta conecta redes de un área local a través de un área geográfica limitada, esta área es más extensa y se denomina un campus como una universidad, base militar, oficina de gobierno, hospital, etc. Esta red la utilizan tecnologías como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad de medios como fibra óptica y espectro disperso. Lo importante es esta red es que es completamente privada a un público determinado y no la pueden utilizar ningún medio particular.



  • MAN (Metropolitan Área Network) – Red de Área Metropolitana

Es una red de alta velocidad que comprende una ubicación geográfica determinada (cobertura mayor a 4 Km). Pese a ser tan extensa sigue siendo delimitada, el ejemplo más claro en este tipo de redes sería un municipio, en donde los edificios públicos requieran la misma conexión sin la necesidad de estar tan cercanos unos de los otros. La tecnología usada en este tipo de red es la fibra óptica, y se interconectan mediante buses unidireccionales independientes en la transferencia de datos.



  • WAN (Wide Área Network) – Red de Área Amplia

Es muy parecida a la red anterior, ya que esta comprende áreas extensas usando como medios a satélites, cables interoceánicos, internet, fibras ópticas, etc. Este tipo de red puede conectar a países y a continentes, es por esa razón que la velocidad se va a reducir en un pequeño porcentaje, pero la ventaja es que puede transmitir muchos más datos.

Esta red es mucho más compleja ya que la componen varias computadoras interconectadas (hosts) y que van a subredes LAN, las cuales deben enrutar correctamente la información.



  • VLAN (Virtual LAN) – Red de Área Local Virtual

Esta red ya es mas avanzada que la LAN, ya que su distribución de datos se los realiza de forma virtual y se deja de lado el cableado.

Esta red es un conjunto de computadores enfocados a compartir recursos y requerimientos de forma inalámbrica en donde no todos pueden compartir el mismo espacio físico. Esta tecnología nació por la necesidad de conectar equipos por medio de software y en forma virtual.



  • SAN (Storage Área Network) – Red de Área de Almacenamiento

Esta red fue concebida para la conexión de servidores, matrices de discos y librerías de soporte, permitiendo un tránsito de datos externo al que se conectan los usuarios, por lo cual no son afectados.





Redes por Tipo de Conexión

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El tipo de red varía dependiendo de la transmisión de datos, la conexión puede venir dada de dos maneras.



Por Medios Guiados

  • Cable de Par Trenzado

Dos conectores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. Se puede utilizar 1, 2, 3, 4, o más cables trenzados dependiendo de la red.


  • Cable Coaxial

Es utilizado para transportar señales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, el central llamado vivo y el exterior llamado malla o blindaje que es utilizado como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Estos están separados por un material dieléctrico que transporta la señal de información.


  • Fibra Óptica

Es usado habitualmente en redes de datos, es un hilo fino de material transparente, vidrio o plástico, por donde se envían pulsos de luz que son los datos transmitidos.




Por Medios No Guiados

  • Red por Radio

Se emplea en la radiofrecuencia como medio de unión de las estaciones de red.


  • Red por Infrarrojos (Infrared Data Association [IrDA])

Esta permite la comunicación entre dos nodos, utilizando una serie de ledes infrarrojos. Consiste en unos emisores – receptores con ondas infrarrojas entre ambos equipos. Como es importante la relación de uno y otro es casi imposible concretar esta comunicación a gran escala, además su alcance es muy corto y necesitan la visibilidad de ambos dispositivos para ser conectados.


  • Red por Microondas 
Se utiliza microondas para la transmisión. Existen varios protocolos y velocidades:
IEEE 802.11b – 2,4 GHz – 11 Mbps.

IEEE 802.11a – 5,4 a 5,7 GHz.

IEEE 802.11n – 600 Mbps.




Redes por Relación Funcional

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En este tipo de redes podemos clasificarlas en dos que son:

  • Cliente Servidor
Cuando un cliente o usuario solicita una petición a otro programa (servidor) y recibe una respuesta.



  • Peer to Peer (Red entre Iguales)

Es en la cual todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, en esa conexión una serie de nodos operan de iguales entre sí. Esta conexión se la conoce también por las siglas P2P.



Redes por Topología
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La clasificación por topología se establece en base a la unión de los cables y las estaciones de trabajo, de diferentes formas geométricas.

Encontramos en esta parte las siguientes:



  • Bus o en Línea

Es la que tiene un único canal de comunicaciones (bus) por el cual se conectan varios dispositivos. Funciona con un cable coaxial de donde van derivando más cables en forma de T. Una desventaja es que en caso de una ruptura del cable, por cualquier razón hasta por desgaste, la red quedaría inoperativa.



  • Anillo o Circular

Es la estación donde un equipo está conectado a continuación de otro, siguiendo una secuencia sucesiva hasta que el último equipo se conecte al primero. Cada estación tiene un transmisor y receptor. Este tipo de red no pierde mucho rendimiento cuando se lo ocupa al mismo tiempo, pero al ser una red de serie, si falla un circuito, toda la red queda obsoleta.



  • Estrella

Las estaciones se conectan a un punto central llamado “hub”. Este recibe las señales de todos los dispositivos y se encarga de trasmitirlos a los diferentes puertos. Esta red es importante porque si una maquina falla o se rompe un cable, el resto sigue en operación, además que podemos añadir o extraer cualquier cantidad de dispositivos.



  • Estrella Extendida

Es básicamente la misma operación que la red estrella, con la diferencia de que no existe un único hub, en esta red se conectan varios a uno principal. La mayor desventaja en esta red es su costo, ya que necesitaríamos muchos cables y la presencia de los hub para poder conservarla.



  • En Árbol
Esta red se parece más a la anterior, pero con la diferencia que no existe un nodo central, sino que están colocados en forma de árbol lo que permite que existan series de estrellas sin una central. Tiene una mayor jerarquía de red y menor interferencia, pero los costos son parecidos a la red de estrella extendida.


  • En Malla

Todos los nodos están interconectados unos con otros permitiendo la transmisión de datos por múltiples vías. No existe el riesgo que deje de funcionar por falla de algún cable, ni la necesidad de un hub central. El costo puede ser muy alto por la cantidad de cables, pero el mantenimiento es mucho más sencillo.




Redes por Direccionalidad

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En la direccionalidad de datos podemos definir tres grupos que son:



  • Simplex

Es cuando un equipo transmite datos (emisor) y otro los recibe (receptor) de forma unidireccional.



  • Half Duplex o Semiduplex

Es cuando existe un método o protocolo de envío de información bidireccional, pero un solo equipo lo transmite a la vez.



  • Full Duplex o Duplex

Se produce cuando los dos equipos de comunicación envían y reciben de forma simultánea los datos e información.




Redes por Grado de Autentificación

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En este tipo de redes encontramos a las públicas y las privadas. Su clasificación está dada por el grado de autentificación necesario para conectarse a una de ellas.



  • Red Privada

Es un tipo de red exclusivo, que requiere de ingreso de claves u otro medio de validación de usuarios para poder conectarse.



  • Red de Acceso Público

Es una red abierta para cualquier tipo de persona, no requiere de ningún tipo de validación con acceso personal. Son computadoras interconectadas libremente que comunica a usuarios de cualquier índole sin importar ni siquiera su ubicación geográfica.



Redes por Grado de Difusión
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Encontramos a Intranet e Internet.



  • Intranet

Es un tipo de red privada, utiliza la tecnología de internet para compartir información entre usuarios validados previamente dentro de una organización con sistemas informáticos y operacionales propios.



  • Internet

Es el conjunto descentralizado de redes de comunicación, con alcance mundial interconectadas con protocolos TCP/IP, teniendo una red lógica única, con lenguajes de dominio abierto y heterogéneo.



Redes por Servicio y Función
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Es esta clasificación encontramos las redes comerciales, educativas, redes de procesamiento de datos. Entender estas clasificaciones nos ayudará a encontrar el mejor uso de cada una de ellas, así como diferenciarlas.



  • Red Comercial

Brinda soporte e información para una empresa u organización con ánimo de lucro.



  • Red Educativa

Da soporte e información para una organización educativa de cualquier tipo y con un ámbito de aprendizaje.



  • Red para el Procesamiento de Datos
Proporciona una interfaz para comunicar equipos que realicen funciones de cómputo conjunto.

miércoles, 13 de mayo de 2015

Arquitectura de las Computadoras

Arquitectura de las Computadoras
Introducción
Hablar de arquitectura de las computadoras es referirse al diseño y constitución de las mismas, en esta rama podemos hablar de las cadenas de montaje, el producto pasa a través de muchas etapas de producción antes de tener el producto desarmado.
En cada una de estas etapas nosotros podemos especificarlas y relacionar el uso del software con el hardware en las mismas y de esa forma estas tecnologías son aplicadas en el diseño de procesadores eficientes.
A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estos están compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso externo.


Clasificación
Almacenamiento de Operativos en la UPC
Se ubican los operadores aparte de la substractora informativa (SI)

Número de operandos explícitos por instrucción
Se presentan como 0,1,2,3 normalmente y se forman en forma explícita típica.

Posición del operando
Pueden estar dentro o fuera de la memoria, se necesita especificación.

Operaciones
Las que estén disponibles en las instrucciones. 

Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.


Almacenamiento de operandos en la CPU
Dentro de la CPU encontramos:
Acumulador.
Conjunto de registros.
Memoria.

Características
El operando siempre va a leer e ingresar datos, básicamente eso consiste la arquitectura de las computadoras
Existen también otro tipo de operandos que se encuentren en el tope de la pila
La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.


Ventajas de las arquitecturas

Pila
Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

Acumulador
Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

Registro
Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido, y veloz.

Desventajas de las arquitecturas

Pila 
A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

Acumulador
Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.


Registro
Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.