Tarea #3 Sistemas Distribuidos "REDES"

Redes

ISLAS OBED

Introducción

Una red es un conjunto de ordenadores conectados entre si, que pueden comunicarse para compartir datos y recursos sin importar la localización física de los distintos dispositivos. La comunicación dentro de una red informática es un proceso en el que existen dos roles bien definidos para los dispositivos conectados, emisor y receptor, que se van asumiendo y alternando en distintos instantes de tiempo.
Las redes de ordenadores actuales son una amalgama de dispositivos, técnicas y sistemas de comunicación que han ido apareciendo desde finales del siglo XIX o, lo que es lo mismo, desde la invención del teléfono. El teléfono, que se desarrolló exclusivamente para transmitir voz, hoy se utiliza, en muchos casos, para conectar ordenadores entre sí. Desde entonces han aparecido las redes locales, las conexiones de datos a larga distancia con enlaces transoceánicos o satélites, la telefonía móvil, etc. Mención especial merece la red Internet dentro de este mundo de las comunicaciones a distancia.

Desarrollo

Desde que el ser humano tiene capacidad de comunicarse ha desarrollado mecanismos y sistemas que les permiten establecer esta comunicación a distancias superiores de las alcanzadas por sus propios medios. Al poco de aparecer los ordenadores, se sintió la necesidad de interconectarlas entre sí. Se podría fijar el inicio de la historia de estos sistemas de comunicación con el teléfono.
El Teléfono.
Aunque no fue el primer sistema de telecomunicación, sí es el más antiguo de los que hoy en día se utilizan habitualmente. En 1878, Alexander Graham Bell mostró su “máquina eléctrica parlante” y cómo podía mantener una conversación a distancia entre dos de estos aparatos unidos por un hilo eléctrico. A medida que el número de teléfonos instalados crecía, el interés por mantener múltiples comunicaciones también lo hacía. Nacía la idea de red de comunicaciones. Una posible manera, bastante inmediata, de interconectar todos los aparatos sería un modelo de conexión, “todos con todos”, sin embargo esto no era viable. Para solucionar este problema, aparecieron compañías que ofrecían un servicio de commutación: hacían llegar un cable hasta cada teléfono y conectaban los cables de los teléfonos que deseaban establecer una comunicación. La tarea de conmutar las conexiones, al principio, se hacía a mano. Cuando alguien quería realizar una llamada, descolgaba y pedía a laoperadora que le conectara con quien deseaba hablar. Una vez finalizada la comunicación, la operadora desconectaba los cables.Las operadoras humanas fueron sustituidas progresivamente por ingenios electromecánicos: las centralitas. Se incorporó a los teléfonos un disco con números para “marcar” el número del destinatario de la llamada. La centralita descodificaba este número para saber entre qué dos cables era preciso establecer la comunicación.

Se incorporó a los teléfonos un disco con números para “marcar” el número del destinatario de la llamada. La centralita descodificaba este número para saber entre qué dos cables era preciso establecer la comunicación. Este servicio de conmutación empezó en el ámbito local: un barrio, un pueblo, una ciudad. El paso siguiente consistió en ofrecer conexiones a larga distancia, conectando centrales locales entre sí directamente, o por medio de centrales de tráfico.

Comunicación entre dos centrales de comutación

Pronto, el sistema telefónico pasó a ser una cuestión nacional. Los estados desarrollaban sus redes según sus criterios y gustos.

Los primeros ordenadores

La década de los sesenta vio la aparición de los primeros ordenadores comerciales. Eran grandes, caros y poco potentes. Sólo organismos oficiales, grandes empresas o niversidades podían comprarlo, y lo que es más normal es que sólo compraran uno. Estos ordenadores llevaban sistemas operativos multitarea y multiusuario, para que diferentes usuarios, realizando distintos trabajos, pudieran utilizarlos simultáneamente. El acceso a dichos ordenadores se llevaba a cabo por medio de terminales sin ninguna capacidad de proceso, pasivos.

No tardó en aparecer la necesidad de poder alejar los terminales de la unidad central para conectarse, por ejemplo, desde casa o desde una delegación al ordenador central. La primera solución fue utilizar la red telefónica que, por su ubicuidad, les ahorraba generar infraestructuras nuevas. La red telefónica sólo deja pasar sonidos entre unos márgenes de frecuencia y solo se necesitó de un aparato que adaptara los bits a la red. Estos aparatos son los modems.
Los módems no sólo servían para poder alejar los terminales pasivos de los ordenadores centrales, también permitían interconectar ordenadores entre sí.

Conexión entre modems

En ese momento se iniciaron las redes de computadoras.
Cuando empezó a ser habitual disponer de más de un ordenador en la misma instalación, apareció la necesidad de interconectarlos para poder compartir los diferentes recursos: dispositivos caros, tales como impresoras de calidad, un disco duro que almacenara los datos de la empresa, un equipo de cinta para realizar copias de seguridad.
El diseño de las redes de área local fue distinto a las grandes redes. se necesita establecer cpmunicaciones muchos a uno  y uno a muchos. Para este tipo de redes es más adecuada la difusión con medio compartido, en que los paquetes que salen de una estación llegan a todo el resto simultáneamente. En la recepción, las estaciones los aceptan o ignoran dependiendo de si son destinatarias delos mismos o no.

Redes de área local

Una red de área local o LAN (por las siglas en inglés de Local Area Network) es un sistema que permite la interconexión de ordenadores que están próximos físicamente, ya sea una casa, un departamento, un edificio ouna escuela.

Lo primero que caracteriza una red local es la manera en que se conectan las estaciones; es decir, la forma que adopta el medio compartido entre las mismas. Básicamente existen tres topologías posibles:

• Topología en Estrella
• Topología en bus
• Topología en anillo

Topología en Estrella

La topología en estrella consiste en conectar cada ordenador a un punto central, que puede ser tan sencillo como una simple unión física de los cables. 

Cuando un ordenador pone una trama en la red, ésta aparece de inmediato en las entradas del resto de ordenadores.

Aunque se han definido estándares para este tipo de redes, en la actualidad ya casi no existen, puesto que no aportan ninguna ventaja sobre el resto y sí muchos inconvenientes.

Topología en bus

La topología en bus consiste en un cable al que se unen todas las estaciones de la red.
Todos los ordenadores están pendientes de si hay actividad en el cable. En el momento en que un ordenador pone una trama, todos los ordenadores la cogen y miran si son el destinatario de la misma. Si es así, se la quedan, en caso contrario, la descartan. 
Las primeras redes en bus utilizaban un cable coaxial grueso, conectores tipo BNC, y los ordenadors se conectaban al mismo con un dispositivo denominado transceptor (transceiver), que era exterior. Con posterioridad, apareció una nueva versión, con un cable más fino (thin-ethernet) y con unos transceptores más pequeños, de manera que se podían integrar en el adaptador de red y así no se veían.

Topología en anillo

La topología en anillo consiste en conectar cada ordenador a dos más, de manera que se forme un anillo. Cuando un ordenador quiere enviar una trama a otro, ésta debe pasar por todos los ordenadors que haya entre ellos: la circulación por el anillo es unidireccional.

El dispositivo que conecta el ordenador al anillo es el repetidor, un circuito con tres conexiones: 

• Conexión de entrada de tramas desde el anillo al ordenador (A).
• Conexión de salida de tramas desde el ordenador al anillo (B).
• Conexión bidireccional, por la que pasan todas las tramas que entran y salen del ordenador (C).

Pseudotopología de las redes inalámbricas
En un anillo o en una estrella en realidad existen ‘n’ medios independientes que conectan una estación a otra (o al punto central), mientras que en un bus tenemos un sólo medio (un cable) al que se conectan todas las estaciones, de la misma manera que en una red inalámbrica tenemos un solo medio (el aire) donde las estaciones ponen sus tramas.

Concusión

La invención del telefono fue el inicio del desarrollo de redes de comunicación, aunque en su inicio fue muy simple la forma de las conexiones fue amuentando en grado de complejidad y así pudo suplir la necesidad de comunicación. Cuando surgieron los primeros computadores también la necesidad de conectarlos para transferir y compartir información.
Ahora sabemos que la conformación de las redes computacionales no hubiese sido posible sin la existencia de las redes de telefono, pues sin su infrestructura la evolción de las redes computacionales hubiera sido demasiado lenta. Uno de los inventos muy importante que permitió el desarrollo de las redes fue el modem, que permite el uso de las redes telefonicas gracias que este aparato adapta las frecuencias telefonicas a los bits de la red.
Las redes son indispensables en la actualidad, gracias a ellas hemos obtenido infindad de beneficios como lo son el comunicar sitios lejanos, transferir archivos y datos de un ordenador a otro en cuestion de segundos, compartir datos en una casa, oficina o escuela entre muchas cosas más.
Gracias a todo ello hoy podemos disfrutar del acceso a una red mundial llamada internet, que es una red compuesta de miles de redes que interconecta millones de ordenadores al rededor del mundo.
Las distintas topologías de redes nos permiten establecer una red local que se adapte a nuestras necesidades. Algunas de estas topologías son muy parecidad e incluso iguales a las primeras redes telefónicas.
Con el surgimiento de las redes inalambricas quitó la necesidad de realizar conecciones mediante el uso de cable, gracias a las ondas de radio que se propagan por el aire, haciendo mucho más fácil las conexiones locales en cada hogar.

Fuentes

• Coulouris G., Dollimore J. & Kindberg T.(2004) SISTEMAS DISTRIBUIDOS
• Barceló, O. J., Íñigo, G.J., Martí, E.R., Peig, O.E. & Perramon T.X.,(2004).Redes de computadores. Barcelona, España: Eureca Media.