redes

REDES Y SERVICIOS


1. Usos y protocolos

Redes

Las redes se desarrollan a partir de la investigación realizada en dos áreas: telecomunicaciones e informática; al unirse, úrgela telemática o teleinformática, que es el área dedicada al diseño y estudio de redes de cómputo. Éstas se desarrollaron principalmente en las universidades, posteriormente fueron implantadas en empresas y oficinas de gobierno.
El desarrollo de las primeras redes fue hace aproximadamente 25 años; eran pequeñas y ocupaban un cuarto o un edificio. Con el paso del tiempo, fueron popularizándose y comenzaron a abarcar varios edificios, hasta formar las redes públicas que, básicamente, son las pequeñas redes anteriores, pero conectadas entre sí para formar una red de cobertura mundial.

Según su ubicación, se pueden distinguir varios tipos de redes en función de su extensión:
• Si se conectan todos los computadores dentro de un mismo edificio, se denomina LAN (Local Area Network).
• Si se encuentran en edificios diferentes distribuidos dentro de la misma universidad se denomina CAN (Campus Area Network).
• Si se encuentran en edificios diferentes distribuidos en distancias no superiores al ámbito urbano, MAN (Metropolitan Area Network).
• Si están instalados en edificios diferentes de la misma o distinta localidad, provincia o país, WAN (Wide Area Network).




Según la forma en que estén conectados los computadores, se pueden establecer varias categorías:
• Redes sin tarjetas: Utilizan enlaces a través de los puertos serie o paralelo para transferir archivos o compartir periféricos.
• Redes punto a punto: Un circuito punto a punto es un conjunto de medios que hacen posible la comunicación entre dos computadores determinados de forma permanente.
• Redes entre iguales: Todos los computadores conectados pueden compartir información con los demás.
• Redes basadas en servidores centrales utilizando el modelo básico cliente-servidor.

Ventajas

• Posibilidad de compartir periféricos costosos como son: impresoras láser, módem, fax, etc.
• Posibilidad de compartir grandes cantidades de información a través de distintos programas, bases de datos, etc., de manera que sea más fácil su uso y actualizaciónInicialmente, la instalación de una red se realiza para compartir los dispositivos periféricos u otros dispositivos de salida caros, por ejemplo las impresoras láser, los fax,etc.

A medida que va creciendo la red, el compartir dichos dispositivos pierde relevancia en comparación con el resto de las ventajas. Las redes también enlazan a las personas proporcionando una herramienta efectiva para la comunicación a través del correo electrónico.
Protocolo on-line

Antecedentes de los protocolos de Internet:
Internet es un sistema no teológico, auto organizado que combina la comunicación del humano y la máquina, su razonamiento y sus capacidades asociativas. El internet es el resultado de una gran cadena de tecnologías de comunicaciones creadas por el ser humano: la escritura, la imprenta, el telégrafo y teléfono, radio y televisión; el intenet fue construido tomando todas éstas tecnologías como base y mejorándolas. La milicia ha tenido un rol histórico en el desarrollo de sistemas de comunicación e internet no fue la excepción.

Definición:
Protocolo es un conjunto de normas y procedimientos con la finalidad de transmitir información o datos con una supervisión simultánea.
Los protocolos son parte fundamental de la historia del internet. Los protocolos de Internet permitieron que diferentes computadoras y diferentes redes de computadoras pudiesen hablar entre ellas. Los diseñadores de TCP/IP y sus predecesores pensaron en el término "protocolo" en términos de intercambios diplomáticos de información. El término es apto porque la metáfora de protocolo permea en estructuras físicas, organizacionales y sociales de Internet.
La palabra "protocolo" conecta la base estructural de Internet con conceptos de diplomacia y comunicación.
HTTP (Hipertext Transport Protocol )

Para definir http es necesario conocer el concepto de protocolo de transporte y el de hipertexto.
Protocolo de transporte es el lenguaje (conjunto de reglas formales)
que permite comunicar nodos (computadoras) entre sí. Al encontrar un lenguaje común no existen problemas de compatibilidad entre ellas para la transmisión de datos que ha de ser observado por los dos extremos de un proceso comunicacional (emisor y receptor) que se encarga de establecer una conexión y de asegurar que todos los datos hayan llegado intactos. Con frecuencia, el término implica servicios de transporte, incluyendo el protocolo de enlace de datos de nivel más bajo que mueve los paquetes de un nodo a otro.

El protocolo de transporte de hipertexto es un protocolo de aplicación con la sencillez y velocidad necesaria para sistemas de información distribuidos, colaborativos y de diferentes medios.
Algunas de las características de HTTP es la forma de representar los datos, pues permite a los sistemas funcionar independientemente de los datos siendo transferidos. También que es general, orientado a objetos y es usado para diferentes tareas, como sistemas de nombres de servidores y de administración de objetos distribuidos, a través de la extensión de sus métodos (comandos).

FTP (File Transfer Protocol)
Protocolo de transporte de archivos

Es un protocolo de la red Internet utilizado para transferir gran cantidad de datos a través de una red. La mayoría de las páginas web en el mundo suben a los respectivos servidores mediante este protocolo.
Para usar el servicio se requiere de un servidor y un cliente FTP; algunos delos servidores permiten acceso libre para cualquier usuario y no se requiere de contraseña para usarlo.

El Modelo FTP

Servidor FTP
Un servidor FTP es un programa especial que se ejecuta en un equipo servidor normalmente conectado a Internet (aunque puede estar conectado a otros tipos de redes, LAN, MAN, etc.). Su función es permitir el intercambio de datos entre diferentes servidores/ordenadores.
Por lo general, los programas servidores FTP no suelen encontrarse en los ordenadores personales, por lo que un usuario normalmente utilizará el FTP para conectarse remotamente a uno y así intercambiar información con él.
Las aplicaciones más comunes de los servidores FTP suelen ser el alojamiento web, en el que sus clientes utilizan el servicio para subir sus páginas web y sus archivos correspondientes; o como servidor de backup (copia de seguridad) de los archivos importantes que pueda tener una empresa. Para ello, existen protocolos de comunicación FTP para que los datos se transmitan cifrados, como el SFTP (Secure File Transfer Protocol).
Cliente FTP
Cuando un navegador no está equipado con la función FTP, o si se quiere cargar archivos en un ordenador remoto, se necesitará utilizar un programa cliente FTP. Un cliente FTP es un programa que se instala en el ordenador del usuario, y que emplea el protocolo FTP para conectarse a un servidor FTP y transferir archivos, ya sea para descargarlos o para subirlos.
Para utilizar un cliente FTP, se necesita conocer el nombre del archivo, el ordenador en que reside (servidor, en el caso de descarga de archivos), el ordenador al que se quiere transferir el archivo (en caso de querer subirlo nosotros al servidor), y la carpeta en la que se encuentra.
Algunos clientes de FTP básicos en modo consola vienen integrados en los sistemas operativos, incluyendo Windows, DOS, Linux y Unix. Sin embargo, hay disponibles clientes con opciones añadidas e interfaz gráfica. Aunque muchos navegadores tienen ya integrado FTP, es más confiable a la hora de conectarse con servidores FTP no anónimos utilizar un programa cliente.
Acceso anónimo
Los servidores FTP anónimos ofrecen sus servicios libremente a todos los usuarios, permiten acceder a sus archivos sin necesidad de tener un 'USER ID' o una cuenta de usuario. Es la manera más cómoda fuera del servicio web de permitir que todo el mundo tenga acceso a cierta información sin que para ello el administrador de un sistema tenga que crear una cuenta para cada usuario.
Si un servidor posee servicio 'FTP anonymous' solamente con teclear la palabra "anonymous", cuando pregunte por tu usuario tendrás acceso a ese sistema. No se necesita ninguna contraseña preestablecida, aunque tendrás que introducir una sólo para ese momento, normalmente se suele utilizar la dirección de correo electrónico propia.
Solamente con eso se consigue acceso a los archivos del FTP, aunque con menos privilegios que un usuario normal. Normalmente solo podrás leer y copiar los archivos existentes, pero no modificarlos ni crear otros nuevos.
Normalmente, se utiliza un servidor FTP anónimo para depositar grandes archivos que no tienen utilidad si no son transferidos a la máquina del usuario, como por ejemplo programas, y se reservan los servidores de páginas web (HTTP) para almacenar información textual destinada a la lectura en línea.
Acceso de usuario
Si se desea tener privilegios de acceso a cualquier parte del sistema de archivos del servidor FTP, de modificación de archivos existentes, y de posibilidad de subir nuestros propios archivos, generalmente se suele realizar mediante una cuenta de usuario. En el servidor se guarda la información de las distintas cuentas de usuario que pueden acceder a él, de manera que para iniciar una sesión FTP debemos introducir una autentificación (login) y una contraseña (password) que nos identifica unívocamente.

Acceso de invitado
El acceso sin restricciones al servidor que proporcionan las cuentas de usuario implica problemas de seguridad, lo que ha dado lugar a un tercer tipo de acceso FTP denominado invitado (guest), que se puede contemplar como una mezcla de los dos anteriores.
La idea de este mecanismo es la siguiente: se trata de permitir que cada usuario conecte a la máquina mediante su login y su password, pero evitando que tenga acceso a partes del sistema de archivos que no necesita para realizar su trabajo, de esta forma accederá a un entorno restringido, algo muy similar a lo que sucede en los accesos anónimos, pero con más privilegios.
Modos de conexión del cliente FTP
FTP admite dos modos de conexión del cliente. Estos modos se denominan Activo (o Estándar, o PORT, debido a que el cliente envía comandos tipo PORT al servidor por el canal de control al establecer la conexión) y Pasivo (o PASV, porque en este caso envía comandos tipo PASV).
Modo Activo
En modo Activo, el servidor siempre crea el canal de datos en su puerto 20, mientras que en el lado del cliente el canal de datos se asocia a un puerto aleatorio mayor que el 1024. Para ello, el cliente manda un comando PORT al servidor por el canal de control indicándole ese número de puerto, de manera que el servidor pueda abrirle una conexión de datos por donde se transferirán los archivos y los listados, en el puerto especificado.
Lo anterior tiene un grave problema de seguridad, y es que la máquina cliente debe estar dispuesta a aceptar cualquier conexión de entrada en un puerto superior al 1024, con los problemas que ello implica si tenemos el equipo conectado a una red insegura como Internet. De hecho, los cortafuegos que se instalen en el equipo para evitar ataques seguramente rechazarán esas conexiones aleatorias. Para solucionar esto se desarrolló el modo Pasivo.
Modo Pasivo
Cuando el cliente envía un comando PASV sobre el canal de control, el servidor FTP le indica por el canal de control, el puerto ( mayor a 1023 del servidor. Ej:2040 ) al que debe conectarse el cliente. El cliente inicia una conexión desde el puerto siguiente al puerto de control (Ej: 1036) hacia el puerto del servidor especificado anteriormente (Ej: 2040).
Antes de cada nueva transferencia, tanto en el modo Activo como en el Pasivo, el cliente debe enviar otra vez un comando de control (PORT o PASV, según el modo en el que haya conectado), y el servidor recibirá esa conexión de datos en un nuevo puerto aleatorio (si está en modo pasivo) o por el puerto 20 (si está en modo activo).
Tipos de transferencia de archivos en FTP
Es importante conocer cómo debemos transportar un archivo a lo largo de la red. Si no utilizamos las opciones adecuadas podemos destruir la información del archivo. Por eso, al ejecutar la aplicación FTP, debemos acordarnos de utilizar uno de estos comandos (o poner la correspondiente opción en un programa con interfaz gráfica):
• type ascii
Adecuado para transferir archivos que sólo contengan caracteres imprimibles (archivos ASCII, no archivos resultantes de un procesador de texto), por ejemplo páginas HTML, pero no las imágenes que puedan contener.
• type binary
Este tipo es usado cuando se trata de archivos comprimidos, ejecutables para PC, imágenes, archivos de audio.


IP (Internet Protocol)
Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP.
Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija, es decir, no cambia con el tiempo.

PAN (Personal Area Network)
Red de Área Personal

Es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona. Los dispositivos pueden o no pueden pertenecer a la persona en cuestión. El alcance de una PAN es típicamente algunos metros. Las PAN se pueden utilizar para la comunicación entre los dispositivos personales de ellos mismos (comunicación del intrapersonal), o para conectar con una red de alto nivel y el Internet (un up link). Las redes personales del área se pueden conectar con cables con los buses de la computadora tales como USB y FireWire. Una red personal sin hilos del área (WPAN) se puede también hacer posible con tecnologías de red tales como IrDA y Bluetooth.
Wireless Personal Area Networks, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de área personal o Personal area network es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella.
Las comunicaciones inalámbricas experimentaron un crecimiento muy importante dentro de la última década (GSM, IS-95, GPRS y EDGE, UMTS, y IMT-2000). Estas tecnologías permitieron una altísima transferencia de datos dentro de las soluciones de sistemas o redes inalámbricas. La ventaja de las comunicaciones inalámbricas es que con la terminal la persona se puede mover por toda el área de cobertura, lo que no ocurre con las redes de comunicaciones fijas; esto permitirá el desarrollo de diferentes soluciones PAN y cambiará el concepto de los espacios personales.
Las bases del concepto de red para espacio personal provinieron de ideas que surgieron en el año 1995 en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) provienen para usar en señales eléctricas o impulsos eléctricos provenientes del cuerpo humano, y así poder comunicar el mismo con dispositivos adjuntos. Esto fue aceptado en primera instancia por los laboratorios de IBM Research y luego tuvo muchas variaciones desarrolladas por las diferentes instituciones y compañías de investigaciLas diferentes soluciones de PAN incluyen lo siguiente:

• Proyecto Oxygen (MIT);
• Pico-radio;
• Infared Data Association (IrDA);
• Bluetooth;
• IEEE 802.15

El concepto de Bluetooth, originalmente desarrollado para reemplazar a los cables, está siendo aceptado mundialmente, y algunas de estas ideas son incorporados en el estándar IEEE 802.15 relacionado a las PANs.

Conceptos actuales

El espacio personal abarca toda el área que puede cubrir la voz. Puede tener una capacidad en el rango de los 10 bps hasta los 10 Mbps. Existen soluciones (ejemplo, Bluetooth) que operan en la frecuencia libre para instrumentación, ciencia y medicina de sus siglas en inglés (instrumental, scientific, and medical ISM) en su respectiva banda de frecuencia de 2.4 GHz. Los sistemas PAN podrán operar en las bandas libres de 5 GHz o quizás mayores a éstas. PAN es un concepto de red dinámico que exigirá las soluciones técnicas apropiadas para esta arquitectura, protocolos, administración, y seguridad.
PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales (ejemplo, PDAs, tableros electrónicos de navegación, agendas electrónicas, computadoras portátiles) para así hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo.

El paradigma PAN

Las redes para espacios personales continúan desarrollándose hacia la tecnología del Bluetooth hacia el concepto de redes dinámicas, el cual nos permite una fácil comunicación con los dispositivos que van adheridos a nuestro cuerpo o a nuestra indumentaria, ya sea que estemos en movimiento o no, dentro del área de cobertura de nuestra red. PAN prevé el acercamiento de un paradigma de redes, la cual atrae el interés a los investigadores, y las industrias que quieren aprender más acerca de las soluciones avanzadas para redes, tecnologías de radio, altas transferencias de bits, nuevos patrones para celulares, y un soporte de software más sofisticado.
El PaN debe proporcionar una conectividad usuario a usuario, comunicaciones seguras, y QoS que garanticen a los usuarios. El sistema tendrá que soportar diferentes aplicaciones y distintos escenarios de operación, y así poder abarcar una gran variedad de dispositivos.

Posibles equipos o dispositivos
Las diferentes demandas del servicio y los panoramas de uso hacen que PAN acumule distintos acercamientos hacia las funciones y capacidades que pueda tener. Algunos dispositivos, como un simple sensor pito, pueden ser muy baratos, y tener a su vez funciones limitadas. Otros pueden incorporar funciones avanzadas, tanto computacionales como de red, lo cual los harán más costosos. Deben preverse los siguientes puntos como importantes para su fácil escalabilidad:

• Funcionalidad y Complejidad;
• Precio;
• Consumo de energía;
• Tarifas para los datos;
• Garantía;
• Soporte para las interfaces.

Los dispositivos más capaces pueden incorporar funciones multimodo que permiten el acceso a múltiples redes.
Algunos de estos dispositivos pueden estar adheridos o usados como vestimenta para la persona (ejemplo, sensores); otros podrían ser fijos o establecidos temporalmente con el espacio personal (ejemplo, sensores, impresoras, y PDAs).

Conclusiones y trabajos futuros

PAN introduce un concepto de espacio personal dentro del mundo de las telecomunicaciones. Esto se convertirá en extensiones de redes, dentro del mundo personal, lo cual supone una gran variedad de nuevas características para resolver las demandas de los servicios de redes. Los usuarios rodeados por sus espacios personales pueden moverse en su espacio y ejecutar aplicaciones en las diferentes redes. Varias tecnologías están listas para nuevas soluciones e ideas, e incluso cosas inimaginables en el momento. B-PAN puede ser uno de ellos.

LAN (Local Area Network)
Red de Área Local


LAN es un sistema de comunicación entre computadoras. Es la interconexión de varias computadoras y periféricos, como impresoras y escaners. El sistema permite compartir información, recursos, datos y aplicaciones. La distancia entre estas computadoras debe ser pequeña. La extensión de la red esta limitada a un edificio o a un entorno de 200 metros, pero se puede ampliar con el uso de repetidores hasta 1 kilómetro. Las redes LAN son usadas para la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en su mayoría oficinas, fabricas, etc.
Las primeras redes LAN fueron creadas en la década de los 70. Se creaban líneas de alta velocidad para conectar grandes computadoras centrales a un solo lugar. Los sistemas más fiables creados en esa época son: Ethernet y ARCENET.
Las ventajas de Las redes LAN es que evita:
• Redundancia de hardware: el uso de una impresora por cada computadora.
• Redundancia de Datos: los datos almacenados en una computadora pueden ser necesitados por otra y deben ser copiados, esto puede llevar a desfases entre los datos. La ocupación de almacenamiento en disco aumentan.
• Redundancia de software: Las computadoras que tienen los mismos datos deben tener los mismos programas para manejarlos.
Las redes de área local permiten compartir bases de datos, eliminando la redundancia de datos, programas, se elimina la redundancia de software, y periféricos, se elimina la redundancia de hardware. Las redes LAN permiten implementar medios de comunicación como el correo electrónico y el chat. La distribución de tareas es más eficiente. La centralización de la información facilita la administración y gestión de los equipos de trabajo.
Características:
• Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
• Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
• Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km)
• Uso de un medio de comunicación privado
• La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica)
• La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software
• Gran variedad y número de dispositivos conectados
• Posibilidad de conexión con otras redes
• Limitante de 100 m
La topología de una red define la estructura de la misma. La topología física es la disposición de los cables o medios. La topología lógica define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos.

Topologías físicas
• De bus circular: usa un solo cable que debe terminarse en ambos extremos. Todos los host se deben conectar directamente a este backbone.
• De anillo: conecta un host con el siguiente y al último host con el primero.
• En estrella: conecta todos lo cables con un punto central de concentración.
• En estrella extendida: conecta estrellas individuales entre sí, mediante la conexión de HUBs o switches. La forma de esta tipología puede aumentar el alcance y cobertura de la red.
• Jerarquíca: Similar a estrella extendida. En lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, todo el sistema se conecta a una computadora que controla el tráfico.
• De malla: Se usa para dar la mayor protección posible y evitar una corrupción en el servicio. Cada host tienen sus propias conexiones con los demás host.
• De árbol.
Topologías lógicas
• Broadcast: cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deben seguir para utilizar está red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.
• Transmisión de tokens: controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada uno de los host de forma secuencial. Cuando el host recibe el token ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tienen ningún dato que enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se repite. Ejemplos: Token Ring y FDDI (interfaz de datos distribuida por fibra). Arcnet ,es una variación de estas dos últimas, transmite tokens en una topología de bus.

MAN (Metropolitan Area Network)
Red de Área Metropolitana

Este tipo de redes es una versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a esta, La principal razón para distinguir una MAN con una categoría especial es que se ha adoptado un estándar para que funcione, que equivale a la norma IEEE.
Las redes de área metropolitana, comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos.


Características Principales de Red MAN

• Son redes que se extienden sobre áreas geográficas de tipo urbano
• Son implementadas por los proveedores de servicio de Internet, que son normalmente los proveedores del servicio telefónico.
• Son redes de alto rendimiento.
• Son utilizadas por los proveedores de servicio precisamente por soportar todas las tecnologías que se mencionan. Es normal que en una MAN un proveedor de servicios monte su red telefónica, su red de datos y los otros servicios que ofrezca.


Dispositivos utilizados para su funcionamiento

• La NIC: es un tipo de tarjeta de expansión de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red.
• Hubs (Concentradores): Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes. La variedad de tipos y características de estos equipos es muy grande. En un principio eran solo concentradores de cableado, pero cada vez disponen de mayor número de capacidad de la red, gestión remota, etc.
• Repetidores: Son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la señal, pero junto con ella amplifican también el ruido. La red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las limitaciones en cuanto al número de estaciones que pueden compartir el medio.
• Bridges (Puentes): Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de acceso al medio. Solo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones.
• Routers (Encaminadores): Son equipos de interconexión de redes que actúan a nivel de los protocolos de red. Permite utilizar varios sistemas de interconexión mejorando el rendimiento de la transmisión entre redes. Su funcionamiento es más lento que los bridges pero su capacidad es mayor. Permiten, incluso, enlazar dos redes basadas en un protocolo, por medio de otra que utilice un protocolo diferente.
• Gateways: Son equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de estos equipos.
• Servidores: Son equipos que permiten la conexión a la red de equipos periférico tanto para la entrada como para la salida de datos. Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos. Así un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red.
• Módems: Son equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre sí a través de líneas telefónicas; modulación y demodulación de señales electrónicas que pueden ser procesadas por computadoras. Los módems pueden ser externos (un dispositivo de comunicación) o interno (dispositivo de comunicación interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansión de la computadora).

Componentes de una red de área Metropolitana

Puestos de trabajo; el usuario demanda las aplicaciones y servicios proporcionados por la red. Se incluyen: estaciones de trabajo, ordenadores centrales, PCs o compatibles.
Nodos de red; dispositivos encargados de proporcionar servicio a los puestos de trabajo que forman parte de la red. Sus principales funciones son:

o Almacenamiento temporal de información a transmitir hasta que el canal de transmisión se libere.
o Filtrado de la información circulante por la red, aceptando sólo la propia. Conversión de la información de la red, en serie, a información del puesto de trabajo, octetos.
o Obtención de los derechos de acceso al medio de transmisión.
• Sistema de cableado; constituido por el cable utilizado para conectar entre sí los nodos de red y los puestos de trabajo.

Protocolos de comunicación; reglas y procedimientos utilizados en una red para establecer la comunicación entre nodos. En los protocolos se definen distintos niveles de comunicación. Así, las redes de área metropolitana soportan el nivel 1 y parte del nivel 2, dando servicio a los protocolos de nivel superior que siguen la jerarquía OSI para sistemas abiertos.

Aplicaciones

Como Sistemas de Tratamiento de Mensajes (MHS), Gestión, Acceso y Transferencia de Ficheros (FTAM) y EDI puede ser posibles aplicaciones de la red. Las principales aplicaciones son:
· Interconexión de redes de área local (RAL)
· Interconexión de centralitas telefónicas digitales (PBX y PABX)
· Interconexión ordenador a ordenador
· Transmisión de vídeo e imágenes
· Transmisión CAD/CAM
· Pasarelas para redes de área extensa (WANs)
Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en este área geográfica.
Las razones por las cuales se hace necesaria la instalación de una red de área metropolitana a nivel corporativo o el acceso a una red pública de las mismas características son: Ancho de banda, Nodos de red, extensión de red, distancia entre nodos, tráfico en tiempo real, Integración voz/datos/vídeo, alta disponibilidad, alta fiabilidad, alta seguridad, inmunidad al ruido

WAN (Wide Area Network)
Red de Área Amplia

Una Red de Área Amplia es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.

Ventajas

En una empresa suelen existir muchos ordenadores, los cuales necesitan de su propia impresora para imprimir informes (redundancia de hardware), los datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro de los equipos de la empresa, por lo que será necesario copiarlos en este, pudiéndose producir desfases entre los datos de dos usuarios, la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), los ordenadores que trabajen con los mismos datos tendrán que tener los mismos programas para manejar dichos datos (redundancia de software), etc.

• Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
• Cableado específico instalado normalmente a propósito.
• Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
• Extensión máxima no superior a 3 km (Una FDDI puede llegar a 200 km)
• Uso de un medio de comunicación privado.
• La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).
• La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.
• Gran variedad y número de dispositivos conectados.
• Posibilidad de conexión con otras.


Aplicación de las redes

La disponibilidad de una WAN ( ya estaba antes ) si genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes de redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotas y facilidades de comunicación de valor añadido.
Una compañía que ha producido un modelo que simula la economía mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de inflación, de tasas de interés y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo se está ajustando constantemente ó necesita de una máquina muy grande para correrlo.

Constitución de una red de área amplia

La red consiste en ECD ( computadores de conmutación ) interconectados por canales alquilados de alta velocidad ( por ejemplo, líneas de 56 kbit / s ). Cada ECD utiliza un protocolo responsable de encaminar correctamente los datos y de proporcionar soporte a los computadores y terminales de los usuarios finales conectados a los mismos. La función de soporte ETD ( Terminales / computadores de usuario ). La función soporte del ETD se denomina a veces PAD ( Packet Assembly / Disasembly – ensamblador / desensamblador de paquetes ). Para los ETD, el ECD es un dispositivo que los aisla de la red. El centro de control de red ( CCR ) es el responsable de la eficiencia y fiabilidad de las operaciones de la red.

Tipos de redes WAN

• Conmutadas por Circuitos: Redes en las cuales, para establecer comunicación se debe efectuar una llamada y cuando se establece la conexión, los usuarios disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red.
• Conmutadas por Mensaje: En este tipo de redes el conmutador suele ser un computador que se encarga de aceptar tráfico de los computadores y terminales conectados a él. El computador examina la dirección que aparece en la cabecera del mensaje hacia el DTE que debe recibirlo.
• Conmutadas por Paquetes: En este tipo de red los datos de los usuarios se descomponen en trozos más pequeños. Estos fragmentos o paquetes, estás insertados dentro de informaciones del protocolo y recorren la red como entidades independientes.
• Redes Orientadas a Conexión: En estas redes existe el concepto de multiplexión de canales y puertos conocido como circuito o canal virtual, debido a que el usuario aparenta disponer de un recurso dedicado, cuando en realidad lo comparte con otros pues lo que ocurre es que atienden a ráfagas de tráfico de distintos usuarios.
• Redes no orientadas a conexión: Llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. Estas redes no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de este tipo de red es INTERNET.
• Red Publica de Conmutación Telefónica ( PSTN ): Esta red fue diseñada originalmente para el uso de la voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un número que corresponde con la identificación numérica del punto de destino.

WAP (Wireles Application Protocol)
(Protocolo de aplicación inalámbrica)
No hay duda que los nuevos dispositivos tecnológicos son más potentes y livianos cada vez, permitiendo que nuestra comunicación sea cada vez más eficaz.
El Internet es una forma de comunicación universal que captura la atención de miles de personas diariamente y gracias a la variedad de formas de conectarse posibles, deben surgir nuevas tecnologías que se adapten a los dispositivos en el mercado, dándoles nuevas opciones.
WAP (Wireles Application Protocol, por sus siglas en inglés) es el protocolo para aplicaciones inalámbricas.
Consiste en un conjunto de especificaciones, que se han desarrollado por medio del WAP Forum y que permite la utilización del WML (Wireless Markup Language) que es el lenguaje de marcas inalámbrico, así como de WBMP (Wireless Bitmap) utilizado para gráficos monocrómáticos, permitiendo que los desarrolladores diseñen aplicaciones de interconexión para dispositivos portátiles.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
Protocolo Simple de Trasferencia de Correo

Al conjunto de normas formales que conectan y que permiten la interconexión, a través de una red o mediante modems y uso de líneas telefónicas, de ordenadores para el intercambio de mensajes, documentos e informaciones se le llama Protocolo simple de Transferencia de Correo.
SMTP es un protocolo del entorno TCP/IP que tiene por objeto las especificaciones de cómo se debe intercambiar correo electrónico entre ordenadores y dispositivos móviles. Permite enviar texto con formato y archivos adjuntos. Este protocolo trabaja con el protocolo POP (Post Office Protocol: protocolo oficina de correo).
Se basa en el modelo cliente- servidor, donde un cliente puede enviar un mensaje a uno o varios receptores. Los mensajes constan de cabecera (asunto, emisor y receptor) y cuerpo del mensaje.
EMTP (Enhanced Simple Mail Transfer Protocol). Extensión del protocolo SMTP para adaptarse a las nuevas necesidades, ya que permite características adicionales como recudir el ancho de banda, reducir la latencia (datos relativos que no conocemos las condiciones en que los fabricantes han obtenido esos resultados y a que esas prestaciones varían en función de la configuración del equipo) y recuperación mejorada de errores.

POP (Post Office Protocol)
Protocolo de oficina de correos

Es un protocolo que, a diferencia de SMTP, Es un protocolo que no requiere una conexión permanente a Internet ya que es en el momento de la conexión cuando solicita al servidor el envío de los mensajes almacenados.
POP es un protocolo que marca los parámetros de cómo se debe conectar un ordenador personal a un servidor de correo en internet y poder transmitir a través de él sus mensajes de correo electrónico.
Se utiliza POP en su tercera generación (POP3) para recepción de correo. Ésta generación se diseñó para el manejo, acceso y transferencia de mensajes de correo electrónico entre dos computadoras (servidor y estación de trabajo)

GPS (Global Positioning System)
Sistema de Posicionamiento Global

Es un protocolo activo desde abril de 1995, es utilizado en el ámbito militar y comercial que permite la ubicación satelital terrestre para usuarios en aire, mar y tierra las 24 horas al día. A pesar de las variaciones típicas en temperatura y otros factores determinantes, este sistema de localización siempre entrega la exacta ubicación, velocidad y tiempo de quien solicita sus funciones.
Conjunta el funcionamiento de varios dispositivos típicos que actualmente resultan obsoletos: brújulas, cronómetros y otros sistemas basados en principios de radio.
Funciona a partir de 24 satélites en órbita (21 en funcionamiento y 3 de repuesto) equipados con computadoras, relojes atómicos y un radio. Se posicionan cuatro satélites por horizonte que a la vez se automonitorean y realizan un cálculo orbital y reajuste diario en cuanto a su verdadera posición. Vierten los datos a receptores GPS después de la proporción entre altitud, longitud y latitud.
Los receptores GPS, poseen una computadora que lleva a cabo una recolección de la información que contienen tres o cuatro satélites. Al estar el usuario en movimiento, se determina en cuanto llegará a su destino, así como la dirección en la que se mueve.
Complementan los GIS (Geographic Information Systems) y la construcción de mapas.

Telefonía móvil 3G

3G (o 3-G) es la abreviación de tercera-generación en telefonía móvil.
Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de email, y mensajería instantánea).
Inicialmente la instalación de redes 3G fue demasiado lenta. Esto se debió a que los operadores requieren adquirir una licencia adicional para un espectro de frecuencias diferente al que era utilizado por las tecnologías anteriores 2G. El primer país en implementar una red comercial 3G a gran escala fue Japón. En la actualidad, existen 164 redes comerciales en 73 países usando la tecnología WCDMA.

Ventajas

• IP basado en paquetes, pues solo pagas en función de la descarga lo que supone relativamente un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario también se podría calificar como desventaja.
• Velocidad de transmisión alta: fruto de la evolución de la tecnología hoy en día se pueden alcanzar velocidades superiores a los 3 Mbit/s por usuario móvil.
• Más velocidad de acceso.
• UMTS, sumado al soporte de protocolo de Internet (IP), se combinan poderosamente para prestar servicios multimedia y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video-telefonía y video-conferencia.
• Transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas.
• Todo esto hace que esta tecnología sea ideal para prestar un gran abanico de servicios multimedia móviles.

Desventajas

• Cobertura limitada. Dependiendo de nuestra localización la velocidad de transferencia puede disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura).
• Disminución de la velocidad si el dispositivo desde el que nos conectamos está en movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil).
• No orientado a conexión. Cada uno de los paquetes pueden seguir rutas distintas entre el origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además para elegir la ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor, estos algoritmos se basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta.
• Elevada Latencia respecto a la que se obtiene normalmente con servicios ADSL. La latencia puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del tipo cliente-servidor como los juegos en línea.

Tasa de transferencia
Tasa de transferencia es la catidad de información que una página envía. Se suele medir en Gigas y tasa de Gigas que indican son para realizar en un mes. Así podemos encontrarnos con alojamientos de 1 giga de transferencia, de 3, de 20 o de 100. A mayor tasa de transferencia, mayor suele ser el coste de un alojamiento, pues realmente ese tráfico de datos es el que cuesta dinero a la empresa que nos ofrece el servicio.
La tasa de transferencia de datos corresponde a la velocidad media con que los datos son transferidos desde la red del ISP al usuario conectado a éste, durante períodos de tiempo determinados, medida en bits por segundo y presentada en tres parámetros: promedio, máxima, mínima.
La Tasa de Transferencia es la cantidad de información que recibe o envía el servidor a lo largo de un mes. La Transferencia se puede medir en distintas unidades aunque generalmente se utiliza el GB como unidad de medida. 1 GB es equivalente a 1024 MB o a 1048576 KB.
Otro parámetro muy importante es la velocidad de descarga. Un sitio web o un servidor necesitan de una buena velocidad de descarga de las páginas para que los usuarios naveguen con comodidad y la experiencia de navegación sea satisfactoria. La velocidad se suele medir en Mb por segundo o Mb/s. La b minúscula equivale a bit. 8 bits corresponden a un byte que se escribe con B mayúscula.