Construccion De Una Red Local

Redes LAN. Introducción y evolución

Topologías de redes LAN

Redes Locales – LAN

• Una red de área local es un sistema de transmisión de datos que permite que la comunicación entre diferentes dispositivos.

• Una red de área local ha de cumplir las siguientes características :

– Área reducida, comprendida entre unos metros y decenas de kilómetros. Ejemplos son una universidad, un almacén, etc.

– Las redes Wan son redes donde las distancias de los nodos distan incluso en miles de kilómetros, permiten conexiones entre países, etc.

– En lo relativo a su velocidad de transmisión, una LAN es pequeña en cuanto a tamaño se refiere. Por ello es más factible instalar medios tecnológicamente buenos. La razón dada para ello es el costo económico, al poderse instalar fibra óptica debido a la reducida área que ocupan.

• Los objetivos de este tipo de redes son :

– Asegurar la compatibilidad de productos de diferentes empresas conectados a la misma.

– Permitir la comunicación de nodos baratos y que ella también sea barata.

– La adición o supresión de nodos ha de ser fácil de llevar a cabo.

• Los usuarios de redes locales LAN pueden configurar el funcionamiento de la misma, añadiendo nuevos protocolos, usuarios, etc.

• El número de usuarios de una red local es bajo, no es necesario disponer de controladores de sistema.

• La información que viaja a través de la red local, es accesible por todos los nodos que forman la LAN, y cada nodo rechaza la información que no esta enviada para él.

Las redes locales se clasifican en tres categorías:

• Las redes LAN pueden ser desde dos ordenadores conectados entre si mediante un cable de par trenzado cruzado.

• Otro tipo de red LAN es la que conecta varios nodos, utilizando un medio de transmisión con mayor protección de datos, y con la utilización de concentradores (hub’s).

• Finalmente existen LAN que permiten incorporar varias redes LAN en una mediante medios de transmisión de mayor ancho de banda, así como la mayor seguridad e integridad de los datos.

Las redes locales tienen unos normas donde se describen a las LAN , estas normas se encuentran en el documento IEEE/802, el cual tiene una serie de puntos que son :

• 802.1.- Recoge las normas de los interfases del nivel superior desde el nivel de enlace (sin incluir) hacia arriba. Describe la relación entre el documento y su correspondencia con el modelo OSI.

• 802.2 .- Funciones y protocolos del nivel de enlace LLC.

• 802.3 .- Describe las normas de acceso CSMA/CD.

• 802.4.- Describe las normas de acceso del paso de testigo en bus (Token Bus).

• 802.5 .- Describe las normas de acceso del paso de testigo en anillo (Token Ring).

• 802.6.- Describe las normas de acceso para redes de área metropolitana

Topologías de red

• La topología de una red condiciona en gran medida sus prestaciones. La topología es la forma de interconectar los nodos de la red mediante un recurso de comunicación.

• La topología está ligada al protocolo que controle el acceso al medio común.

• Las topologías más usadas en redes de área local son BUS, ANILLO y ESTRELLA, esto es debido al reducido tamaño de las LAN.

Los factores que hay que analizar para evaluar una topología son:

• Costo en medios de comunicación y a la sencillez de instalación y mantenimiento.

• Complejidad, por la dificultad de incrementar o reducir el número de estaciones y mantenerlas.

• Respuesta, por el retardo mínimo introducido por la red o por su facilidad para manejar grandes flujos de información sin que se produzcan bloqueos o congestiones.

• Vulnerabilidad, por los efectos que un fallo o una avería pueden provocar en la red.

• Expansión, por lo adecuada que es a instalaciones con poca o mucha extensión geográfica.

• Indica las posibilidades de ampliación de la red.

Bus

• Las estaciones se encuentran conectadas a un canal de difusión común (bus) a través de un interface. Todas las estaciones reciben todos los mensajes, para ello se requiere que las estaciones, además de reconocer su propia dirección, han de tener una cierta inteligencia de todas las estaciones, si no lo tienen este servicio debe proporcionarlo el interface. No es necesario realizar encaminamientos, todas las estaciones reciben simultáneamente la información.

• Si la longitud del cable es elevada se deben usar amplificadores de la señal. Además los conectores y derivadores usados en el bus no deben reducir demasiado la señal.

• El cable usado suele ser el coaxial y el protocolo de acceso más usado es el CSMA/CD con detección de colisiones.

• Los factores de evaluación de este tipo de redes son :

• Aplicación.

• Para redes pequeñas o con poco tráfico.

• Complejidad.

• Suelen ser sencillas.

• Tráfico.

• Si no se satura el cable es excelente.

• Vulnerabilidad.

• Un fallo en un nodo no suele afectar a toda la red, pero un fallo en el bus si y este tipo de fallo es difícil de localizar.

• Expansión.

• Es fácil. Tan solo hay que hacer reconocer al resto de nodos una dirección por cada dispositivo añadido. Dentro de esta topología distinguiremos entre bus bidireccional y unidireccional.

Bus Bidireccional.

• Se transmite en ambas direcciones por el mismo medio (bus paralelo).

Bus Unidireccional.

• Permite alcanzar distancias mayores con amplificadores sencillos.

• Las formas de conexión más usadas son :

Lazo: es un bus que se inicia y termina en un controlador que centraliza la gestión. Los módulos no están incluidos en el bucle sino que se cuelgan de él.

Horquilla: puede estar formada por una única horquilla o dividirse en ramales para adaptarse a los distintos pisos de un edificio.

Espiral : el tiempo que una estación tarda en recibir su propio mensaje es constante e igual para todas las estaciones, uniformando así los detectores de bus ocupado que ya no dependen del lugar que la estación ocupa en la red. Las topologías en bus, en general, son las más sencillas de instalar. Se adaptan con facilidad a la distribución geográfica de estaciones y su costo es reducido. El retardo de propagación es más reducido que en otras tipologías. Presenta mayores dificultades para la utilización eficiente de la capacidad del recurso, originando complejos algoritmos de control de acceso.

Topología Anillo

• Todas las informaciones pasan por todos los nodos. Los mensajes viajan de un nodo a otro hasta llegar al destino, se trata de una topología secuencial.

• El anillo puede estar formado por un solo medio de comunicación bidireccional, formado por dos líneas separadas : una de transmisión y otra de conexión. De esta forma la velocidad de transmisión puede ser mayor y el transceptor es más sencillo. También puede estar formado mediante multiplexación de canales en frecuencia o transformadores híbridos.

• Si hay muchos nodos el retardo total puede ser muy elevado para aplicaciones en tiempo real debido al retardo de cada nodo.

• Las primeras redes recirculaban los mensajes un solo sentido, hoy en día tienen dos canales para hacerlo recorriendo el anillo en sentidos opuestos.

• Es una topología costosa debido a la gran longitud del medio de transmisión.

• La cantidad de información no es excesiva pues los nodos se pueden saturar.

• Es una topología que por su configuración es fácil vulnerar la seguridad de los datos y los nodos.

• En caso de que un nodo de la red de este tipo de topología se anule no afecta al resto de nodos que configuran la LAN.

• Una avería en el nodo dejaría bloqueada la red.

• No es adecuada para redes con gran dispersión geográfica.

Topologías Estrella

• Las redes en estrella tienen una dependencia total de su nodo central, así se deducen características como : potencia, precio y demás prestaciones.

• Una ventaja importante de este tipo de redes es que permiten la conexión de estaciones no inteligentes. Un inconveniente es su elevado costo, ya que necesitan mucho cable, alta tecnología y capacidad de proceso del nodo central. Además la velocidad de la red resulta inferior a las otras topologías.

Medios de Transmisión

Hardware

Instalación cables de transmisión

Medios de transmisión

• La velocidad de transmisión (ancho de banda) dependen de la distancia y de si el enlace es punto a punto o multipunto.

• Medios Guiados:

Hace referencia a todos aquellos medios de transmisión que utilizan un cable como medio de conexión entre nodos de una red para la transmisión de datos.

– Cable coaxial

– Par trenzado

» apantallados

» sin apantallar

– Fibra óptica

– Medios No Guiados

Hace referencia a todos los sistemas que no utilizan cable para interconectar los nodos de la red para la transmisión de datos.

Estos medios son de dos tipos, los “Direccionales” y los “Omnidireccionales”.

Direccionales: Son cuando la transmisión de datos se realiza mediante una señal emitida en una dirección concreta y es cuando el emisor y el receptor tienen que estar alineados.

Omnidireccionales:

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