Redes de telefonia. Definición de una red de computadoras

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Introducción a las redes de computadoras.

Definición de una red de computadoras.

Durante el curso estudiaremos los fundamentos de las redes inalámbricas de computadoras.

Comenzaremos aprendiendo la definición de una red de computadoras (Figura 1.1). Una definición clásica establece que una red de computadoras está compuesta por un conjunto de computadoras autónomas que son capaces de comunicarse a través de algún medio de transmisión. Los medios de transmisión pueden ser cableados, como el cobre o la fibra óptica, o inalámbricos.

Detengámonos un poco para analizar la definición anterior. Imaginemos el caso de una puerta que se abre de manera automática a través de un control remoto, como en las cocheras de algunas casas. En este ejemplo, se tienen dos dispositivos: el control remoto y controlador de la puerta, que se comunican de manera inalámbrica para abrir o cerrar la puerta. ¿Esto puede considerarse una red de computadoras?

La clave para responder a la pregunta anterior es revisar si tanto el control remoto como el controlador de la puerta son computadoras autónomas y lo más probable es que determinemos que no lo son.

En una computadora se tiene casi siempre algún sistema operativo, como por ejemplo Windows o Android. Una computadora puede ser una computadora personal o de escritorio (PC), una computadora portátil, una tableta, un teléfono inteligente o incluso una televisión inteligente. Además, en la computadora se ejecutan procesos o aplicaciones, que son los que en realidad se comunican a través del medio de transmisión. Es importante tener presente siempre que en una red de computadoras quienes se comunican entre sí son siempre procesos o aplicaciones.

Pongamos el ejemplo de Facebook. Cuando un usuario desea revisar sus notificaciones lo que hace es abrir o ejecutar la aplicación de Facebook, que es un proceso que se ejecuta en su computadora, denominada cliente, y que se comunica con otro proceso llamado servidor de Facebook, que se  ejecuta en otra computadora. Permitir comunicación entre procesos es el objetivo primordial de una red de computadoras. Uno de los modelos de comunicación de procesos más utilizados en las redes de computadoras es el modelo cliente/servidor, que estudiaremos a continuación.

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Figura 1.1. Ejemplo de red de computadoras.

Modelo de comunicación cliente-servidor

El modelo de comunicación conocido como cliente / servidor es muy utilizado para comunicar aplicaciones entre sí a través de las redes de computadoras. En este modelo se tiene una aplicación cliente que solicita información o servicios, a aplicaciones denominadas servidores.

La aplicación cliente puede ser un navegador de Internet, como Chrome o Firefox. Pero también puede ser una aplicación móvil que se ejecuta en un teléfono celular. La aplicación servidor generalmente se ejecuta en una computadora con muchos recursos computacionales. La función de la aplicación servidor es la de responder a las solicitudes de las aplicaciones clientes.

Esto es muy interesante ya que es posible desarrollar aplicaciones con muchos fines. Tomemos como ejemplo el caso de Uber. El proceso cliente, esto es, la aplicación Uber que se ejecuta en el teléfono celular, hace solicitudes de servicio al proceso servidor Uber, que permiten solicitar un taxi, conocer la ubicación exacta del cliente y de los conductores, decidir cuál de los conductores prestará el servicio, así como la mejor ruta para llegar el destino.

Gracias al modelo de comunicación cliente/servidor podemos acceder u ofrecer una gran cantidad de servicios, Como podemos ver, las redes de computadoras ofrecen posibilidades ilimitadas de aplicación.

Protocolos

Para que los procesos o aplicaciones puedan comunicarse, es necesario que existan reglas para coordinar el envío de mensajes. Por ejemplo, es necesario definir cuál de los procesos envía primero el mensaje, o si más de uno desea transmitir al mismo tiempo, cuál de ellos lo hace primero. A estas reglas se les denomina protocolos. Esto es, un protocolo es un conjunto de reglas que regula la comunicación entre dos aplicaciones que se comunican a través de una red de computadoras.

Existen muchos protocolos para redes de computadoras. Es común utilizar un conjunto de ellos para definir una arquitectura o estándar de red específico, como Wifi o Bluetooth. Por ejemplo, la Internet utiliza un conjunto de protocolos que se conocen con el nombre de pila de protocolos TCP/IP. Gracias a estos protocolos es que podemos comunicarnos con aplicaciones y personas en todo el mundo, sin importar el sistema operativo o el fabricante del dispositivo que utilicemos. Los protocolos TCP/IP permiten identificar de manera única a cada dispositivo conectado a Internet, a través de lo que se conoce como dirección IP. Todo dispositivo conectado a Internet debe tener asignada una dirección IP. Por fortuna, generalmente la dirección IP es asignada automáticamente. Por ejemplo, al conectarnos exitosamente a una red Wifi se asigna una dirección IP a nuestro dispositivo de manera transparente.

La dirección IP está compuesta por cuatro números separados por puntos. Además, cada número debe ser mayor o igual a cero, y menor a 256. Un ejemplo es 192.168.1.1. Otra función de los protocolos TCP/IP es que permiten que los mensajes viajen a través de la infraestructura de Internet hasta llegar a su destino., sin importar que tan alejados estén el emisor y el receptor.

Clasificación de las redes de computadoras

Las redes de computadoras pueden clasificarse en redes cableadas y redes inalámbricas. En años recientes, las redes inalámbricas, han mostrado un crecimiento exponencial.

Pero las redes de computadoras también pueden clasificarse de acuerdo a su tamaño o distancia máxima entre dispositivos. De acuerdo a este criterio, la clasificación es de la siguiente manera:

• Redes de área personal. Con distancias entre nodos de generalmente hasta 10 metros, conectan dispositivos que utiliza un usuario, como teléfonos inteligentes y audífonos inalámbricos.
• Redes de área local. Con distancias entre nodos de generalmente hasta 100 metros, conectan nodos en una habitación, edifico o campus universitario si se utilizan repetidores o dispositivos de interconexión.
• Redes de área metropolitana. Conectan nodos distribuidos en una ciudad o comunidad.
• Redes de área amplia. Son aquellas que conectan nodos de un país o continente.
• Redes de área planetaria. Conecta a todas las redes anteriores: Internet (véase Figura 1.2).

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Figura 1.2. Representación de red planetaria a través de satélites.

Para cada tipo de red se han definido protocolos y estándares específicos. También, las arquitecturas de las redes de computadoras comerciales se han estructurado de tal manera que puedan interconectarse entre sí. Gracias a esto es posible acceder a Internet desde una red de área local.

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