Hub
El hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar las computadoras de una red local. Su funcionamiento es más simple comparado con el switch y el router. El hub recibe datos procedentes de una computadora y los transmite a las demás. En el momento en que esto ocurre, ninguna otra computadora puede enviar una señal. Su liberación surge después que la señal anterior haya sido completamente distribuida.
En un hub es posible tener varios puertos, o sea, entradas para conectar los cables de red de cada computadora. Generalmente, hay hubs con 8, 16, 24 y 32 puertos. La cantidad varía de acuerdo con el modelo y el fabricante del dispositivo.
Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar. Actualmente, los hubs están siendo reemplazados por los switchs, debido a la pequeña diferencia de costos entre ambos.
Switch
El switch es un aparato muy semejante al hub, pero tiene una gran diferencia: los datos provenientes de la computadora de origen solamente son enviados al la computadora de destino. Esto se debe a que los switchs crean una especie de canal de comunicación exclusiva entre el origen y el destino. De esta forma, la red no queda "limitada" a una única computadora en el envío de información . Esto aumenta la performance de la red ya que la comunicación está siempre disponible, excepto cuando dos o más computadoras intentan enviar datos simultáneamente a la misma máquina. Esta característica también disminuye los errores (colisiones de paquetes de datos, por ejemplo). Así como en el hub, un switch tiene varios puertos y la cantidad varía de la misma forma. Para realizar el envío de datos, este dispositivo se basa en la dirección mac de destino que traen los paquetes.
Routers
El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor porte. Es más " inteligente" que el switch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. Es como si la red fuera una ciudad grande y el router elige el camino más corto y menos congestionado. De ahí el nombre de router.
Para realizar el envío de datos, este dispositivo se basa en la dirección IP de destino que traen los paquetes.
Existen básicamente dos tipos de routers:
Estáticos: este tipo es más barato y esta enfocado en elegir siempre el camino más corto para los datos, sin considerar si aquel camino tiene o no atascos.
Dinámicos: este es más sofisticado (y consecuentemente más caro) y considera si hay o no atascos en la red. Trabaja para hacer el camino más rápido, aunque sea el camino más largo. No sirve de nada utilizar el camino más corto si este está congestionado. Muchos de los routers dinámicos son capaces de realizar compresión de datos para elevar la tasa de transferencia.
Los routers son capaces de interconectar varias redes y generalmente trabajan en conjunto con hubs y switchs.
La implementación de routers es utilizada generalmente en redes de empresas (redes corporativas). Además de ser más caros, también son más complejos para ser administrados y sólo deben ser utilizados si hay muchas computadoras en la red. Sin embargo, muchos usuarios con acceso a internet por ADSL logran usar sus modems como routers y así, comparten la conexión de internet con todas las computadoras de la red, sin que sea necesario dejar la computadora principal encendida. Basta dejar el módem/router activado.
Hub
El hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar las computadoras de una red local. Su funcionamiento es más simple comparado con el switch y el router. El hub recibe datos procedentes de una computadora y los transmite a las demás. En el momento en que esto ocurre, ninguna otra computadora puede enviar una señal. Su liberación surge después que la señal anterior haya sido completamente distribuida.
En un hub es posible tener varios puertos, o sea, entradas para conectar los cables de red de cada computadora. Generalmente, hay hubs con 8, 16, 24 y 32 puertos. La cantidad varía de acuerdo con el modelo y el fabricante del dispositivo.
Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar. Actualmente, los hubs están siendo reemplazados por los switchs, debido a la pequeña diferencia de costos entre ambos.
Switch
Routers
El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor porte. Es más " inteligente" que el switch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. Es como si la red fuera una ciudad grande y el router elige el camino más corto y menos congestionado. De ahí el nombre de router.
Para realizar el envío de datos, este dispositivo se basa en la dirección IP de destino que traen los paquetes.
El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor porte. Es más " inteligente" que el switch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. Es como si la red fuera una ciudad grande y el router elige el camino más corto y menos congestionado. De ahí el nombre de router.
Para realizar el envío de datos, este dispositivo se basa en la dirección IP de destino que traen los paquetes.
Existen básicamente dos tipos de routers:
Estáticos: este tipo es más barato y esta enfocado en elegir siempre el camino más corto para los datos, sin considerar si aquel camino tiene o no atascos.
Estáticos: este tipo es más barato y esta enfocado en elegir siempre el camino más corto para los datos, sin considerar si aquel camino tiene o no atascos.
Dinámicos: este es más sofisticado (y consecuentemente más caro) y considera si hay o no atascos en la red. Trabaja para hacer el camino más rápido, aunque sea el camino más largo. No sirve de nada utilizar el camino más corto si este está congestionado. Muchos de los routers dinámicos son capaces de realizar compresión de datos para elevar la tasa de transferencia.
Los routers son capaces de interconectar varias redes y generalmente trabajan en conjunto con hubs y switchs.
La implementación de routers es utilizada generalmente en redes de empresas (redes corporativas). Además de ser más caros, también son más complejos para ser administrados y sólo deben ser utilizados si hay muchas computadoras en la red. Sin embargo, muchos usuarios con acceso a internet por ADSL logran usar sus modems como routers y así, comparten la conexión de internet con todas las computadoras de la red, sin que sea necesario dejar la computadora principal encendida. Basta dejar el módem/router activado.
DIAL-UP
La tecnología Dial-Up le permite acceder al servicio Internet a través de una línea telefónica analógica y un MODEM. Internet es una red mundial de computadoras que a su vez está formada por otras redes más pequeñas. Permite que un usuario se comunique con otro y que se transfieran archivos de datos de una máquina a cualquier otra en la red. La tecnología dial up es una forma de conectarse a Internet. La velocidad de conexión a Internet de este sistema es de aproximadamente 56 Kbps (Kilobytes por segundo).
ADSL
(Asymmetrical Digital Subscriber Line - Línea Asimétrica de Suscripción Digital).ADSL es una forma de DSL. Es una tecnología que permite transmitir información digital con elevado ancho de banda sobre líneas telefónicas, y ofrece distintos servicios, como el acceso a Internet. Permite conectarse a Internet sin interferir en las llamadas telefónicas de la línea que se utiliza. Puede tomar más velocidad cuando el usuario recibe datos (bajada) que cuando se envía datos (subida).El ADSL nos ofrece una conexión permanente y de gran velocidad a diferencia del servicio Dial up.
Pueden alcanzarse velocidades de 1,5 a 6 Mbits por segundos recibiendo y 16 a 576 Kbits enviando. La diferencia entre ADSL y otras DSL es que la velocidad de bajada y la de subida no son iguales, por lo general permiten una mayor bajada que subida.
La tecnología Dial-Up le permite acceder al servicio Internet a través de una línea telefónica analógica y un MODEM. Internet es una red mundial de computadoras que a su vez está formada por otras redes más pequeñas. Permite que un usuario se comunique con otro y que se transfieran archivos de datos de una máquina a cualquier otra en la red. La tecnología dial up es una forma de conectarse a Internet. La velocidad de conexión a Internet de este sistema es de aproximadamente 56 Kbps (Kilobytes por segundo).
ADSL
(Asymmetrical Digital Subscriber Line - Línea Asimétrica de Suscripción Digital).ADSL es una forma de DSL. Es una tecnología que permite transmitir información digital con elevado ancho de banda sobre líneas telefónicas, y ofrece distintos servicios, como el acceso a Internet. Permite conectarse a Internet sin interferir en las llamadas telefónicas de la línea que se utiliza. Puede tomar más velocidad cuando el usuario recibe datos (bajada) que cuando se envía datos (subida).El ADSL nos ofrece una conexión permanente y de gran velocidad a diferencia del servicio Dial up.Pueden alcanzarse velocidades de 1,5 a 6 Mbits por segundos recibiendo y 16 a 576 Kbits enviando. La diferencia entre ADSL y otras DSL es que la velocidad de bajada y la de subida no son iguales, por lo general permiten una mayor bajada que subida.
El la arquitectura de red de la figura siguiente, la Pc1 adquiere la conexión a Internet del proveedor. Para que la Pc2 pueda navegar, debe compartirse en la Pc1 su conexión a Internet y por lo tanto deberá permanecer siempre encendida.
El la arquitectura de red de la figura siguiente, la Pc1 adquiere la conexión a Internet del proveedor. Para que la Pc2 pueda navegar, debe compartirse en la Pc1 su conexión a Internet y por lo tanto deberá permanecer siempre encendida.
El la arquitectura de red de la figura siguiente, la Pc1 adquiere la conexión a Internet del proveedor. Para que la Pc2 pueda navegar, debe compartirse en la Pc1 su conexión a Internet y por lo tanto deberá permanecer siempre encendida.
El la arquitectura de red de la figura siguiente, la Pc1 adquiere la conexión a Internet del proveedor. Para que la Pc2 pueda navegar, debe compartirse en la Pc1 su conexión a Internet y por lo tanto deberá permanecer siempre encendida.
Conceptos Basicos:
Velocidad
de transmisión
Está
dada por la cantidad de bits que se transmiten por segundo independientemente
de si los mismos contienen información o no. La
unidad de medida de la velocidad de transmisión es bits/segundo.
Está
dada por la cantidad de bits que se transmiten por segundo independientemente
de si los mismos contienen información o no. La
unidad de medida de la velocidad de transmisión es bits/segundo.
Velocidad
de transferencia de datos
Está
dad por la cantidad media de bits que se transmiten entre dos sistemas de
datos.
Está
dad por la cantidad media de bits que se transmiten entre dos sistemas de
datos.
Velocidad
real de transferencia de datos
Se
denomina así a la cantidad de bits transmitidos en la unidad de tiempo, con la
condición que el receptor los considere válidos.
VT > VTransf > VR.Transf
Se
denomina así a la cantidad de bits transmitidos en la unidad de tiempo, con la
condición que el receptor los considere válidos.
VT > VTransf > VR.Transf
¿Qué
es el Ancho de banda?
El
ancho de banda se puede definir como el caudal
máximo de datos que
se puede enviar a través de una línea. Por ejemplo, el ancho de banda de
algunos ISPs de conectividad hogareña suele ser de 10Mbits, esto quiere decir
que esa será la cantidad máxima que podrás transferir de datos por segundo. En
el caso de los servidores hosteados en datacenters profesionales, suelen estar
conectados a líneas de 100Mbits o 1Gbps, esta será también la velocidad máxima
que podrán alcanzar.
Como vemos, a diferencia del concepto de transferencia, donde se
contabiliza en base a totales de información enviada, el ancho de banda se
refiere al límite que se puede alcanzar en determinado momento.
Si llegas a este límite, muchas conexiones nuevas entrantes
quedarán por fuera del flujo de datos, lo cual derivará en una falla del
despacho de la información o lentitud del servicio.
El teorema de Shannon
En 1948 se publicó dentro de la revista de los
laboratorios Bell (EEUU) un artículo titulado “A Mathematical Theory of
Communication” por el investigador de dicho laboratorio Claude E. Shannon.
Dicho artículo, de aproximadamente 50 páginas de extensión, es un complejo
análisis matemático donde se establece la velocidad máxima en bits por segundo
que se puede alcanzar en cualquier sistema de comunicación real. Claude E. Shannon
realizó dicho estudio sobre un sistema de comunicación en general, sin
particularizar en ningún medio de transmisión en concreto, por lo que a lo
largo de todo el artículo no aparece ninguna mención a componentes o
circuitos eléctricos, electrónicos, ópticos o cualquier otro sistema
susceptible de emplearse en comunicaciones digitales. Es, como su propio título
indica, una teoría matemática de la comunicación.
En la siguiente imagen se muestra un fragmento del teorema de Shannon
Como se ha
indicado anteriormente, Shannon estudia el caso general de un sistema de
comunicación, compuesto por un emisor, un receptor, un canal de transmisión y
una fuente de ruido, que en todo sistema real de transmisión existe en mayor o
menor medida. En la siguiente imagen se muestra la representación del propio
Shannon de dicho sistema general de comunicaciones.
A partir del esquema anterior y a lo largo de
más de cincuenta páginas, Claude E. Shannon demuestra
mediante complejos cálculos matemáticos su famoso teorema de las
comunicaciones. Todo el artículo está lleno de límites, derivadas, integrales,
cálculos de estadística y probabilidades y otros procedimientos matemáticos.
En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de dichos cálculos
Afortunadamente el resultado final del teorema de las
comunicaciones de Shannon es una pequeña fórmula, fácil de
aplicar y de recordar, y de consecuencias fundamentales para todos los
sistemas de comunicaciones modernas:
En la fórmula de Shannon, C es la velocidad máxima en bits
por segundo, B es el ancho de banda en Hz y S/N es la relación señal a
ruido (signal/noise), sin unidades. Para cualquier sistema de transmisión
con un determinado ancho de banda y con una relación dada de señal a
ruido, el teorema de Shannon limita la velocidad máxima en bps que se
puede obtener, sea cual sea la técnica de transmisión empleada. El límite de
velocidad que impone el teorema de Shannon a cualquier sistema real
de transmisión hay que entenderlo de la misma manera que existe una temperatura
de cero absoluto y por debajo de la cual no se puede bajar o el límite de la
velocidad de la luz, por encima de la cual no se puede subir. Y esto es
válido para cualquier sistema de transmisión (fibra óptica, radio, cable
de pares, cable coaxial, etc). Ni se puede sobrepasar hoy en día ese límite ni
tampoco se podrá sobrepasar en el futuro.
Por ejemplo, en un sistema de comunicaciones como es la
telefonía analógica, que utiliza un ancho de banda de 3100 Hz (300-3400) y
tiene una relación de señal a ruido de unos 35,5 dB (la señal
es aproximadamente 3548 veces mayor que el ruido), la velocidad máxima que
se podrá obtener será de:
Este valor es el límite teórico impuesto por el Teorema de
Shannon, al cual los modems sobre linea analógica se han acercado pero nunca lo
han igualado. Por eso estos modems sobre líneas
analógicas han tenido como velocidad máxima 33600 bps, y
eso a costa de utilizar complejas codificaciones y modulaciones de la señal,
que en ausencia de condiciones óptimas de la línea, obliga siempre a los modems
a negociar una velocidad aun más baja.
Un caso
similar lo tenemos en los accesos ADSL, donde frecuentemente los usuarios
demandan velocidades que a determinada distancia de la central no es posible
suministrar, se haga lo que se haga. ¿Por qué no es posible dar, por ejemplo,
20 Mbps a un usuario que vive a 5 Km de la central y sin embargo si es posible
dar dicha velocidad a uno que vive a 300 metros de la central? La respuesta de
nuevo está en el teorema de Shannon: el usuario que vive a 5 km de la central
tiene un bucle de abonado o par de hilos de cobre con un ancho de banda muy
inferior respecto del que vive a 300 metros de la central y además, también
tendrá con seguridad una peor relación señal a ruido.
Otro caso
muy claro donde el teorema de Shannon hace acto de presencia es en las
instalaciones de cableado estructurado, donde una instalación de categoría 3
solo permitirá una velocidad de 10 Mbps mientras que una instalación de
categoría 5e permitirá 1000 Mbps, es decir 1 Gbps y una instalación de
categoría 6A permitirá 10 Gbps. ¿En que se diferencian estas instalaciones
entre sí? Fundamentalmente en el ancho de banda de las señales que dejan pasar
sin dificultad, 16 MHz para la categoría 3, 100 MHz para la categoría 5e y 500
MHz para la categoría 6A.
En 1948 se publicó dentro de la revista de los
laboratorios Bell (EEUU) un artículo titulado “A Mathematical Theory of
Communication” por el investigador de dicho laboratorio Claude E. Shannon.
Dicho artículo, de aproximadamente 50 páginas de extensión, es un complejo
análisis matemático donde se establece la velocidad máxima en bits por segundo
que se puede alcanzar en cualquier sistema de comunicación real. Claude E. Shannon
realizó dicho estudio sobre un sistema de comunicación en general, sin
particularizar en ningún medio de transmisión en concreto, por lo que a lo
largo de todo el artículo no aparece ninguna mención a componentes o
circuitos eléctricos, electrónicos, ópticos o cualquier otro sistema
susceptible de emplearse en comunicaciones digitales. Es, como su propio título
indica, una teoría matemática de la comunicación.
En la siguiente imagen se muestra un fragmento del teorema de Shannon
Como se ha
indicado anteriormente, Shannon estudia el caso general de un sistema de
comunicación, compuesto por un emisor, un receptor, un canal de transmisión y
una fuente de ruido, que en todo sistema real de transmisión existe en mayor o
menor medida. En la siguiente imagen se muestra la representación del propio
Shannon de dicho sistema general de comunicaciones.
A partir del esquema anterior y a lo largo de
más de cincuenta páginas, Claude E. Shannon demuestra
mediante complejos cálculos matemáticos su famoso teorema de las
comunicaciones. Todo el artículo está lleno de límites, derivadas, integrales,
cálculos de estadística y probabilidades y otros procedimientos matemáticos.
En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de dichos cálculos
Afortunadamente el resultado final del teorema de las
comunicaciones de Shannon es una pequeña fórmula, fácil de
aplicar y de recordar, y de consecuencias fundamentales para todos los
sistemas de comunicaciones modernas:
En la fórmula de Shannon, C es la velocidad máxima en bits
por segundo, B es el ancho de banda en Hz y S/N es la relación señal a
ruido (signal/noise), sin unidades. Para cualquier sistema de transmisión
con un determinado ancho de banda y con una relación dada de señal a
ruido, el teorema de Shannon limita la velocidad máxima en bps que se
puede obtener, sea cual sea la técnica de transmisión empleada. El límite de
velocidad que impone el teorema de Shannon a cualquier sistema real
de transmisión hay que entenderlo de la misma manera que existe una temperatura
de cero absoluto y por debajo de la cual no se puede bajar o el límite de la
velocidad de la luz, por encima de la cual no se puede subir. Y esto es
válido para cualquier sistema de transmisión (fibra óptica, radio, cable
de pares, cable coaxial, etc). Ni se puede sobrepasar hoy en día ese límite ni
tampoco se podrá sobrepasar en el futuro.
Por ejemplo, en un sistema de comunicaciones como es la
telefonía analógica, que utiliza un ancho de banda de 3100 Hz (300-3400) y
tiene una relación de señal a ruido de unos 35,5 dB (la señal
es aproximadamente 3548 veces mayor que el ruido), la velocidad máxima que
se podrá obtener será de:
Este valor es el límite teórico impuesto por el Teorema de
Shannon, al cual los modems sobre linea analógica se han acercado pero nunca lo
han igualado. Por eso estos modems sobre líneas
analógicas han tenido como velocidad máxima 33600 bps, y
eso a costa de utilizar complejas codificaciones y modulaciones de la señal,
que en ausencia de condiciones óptimas de la línea, obliga siempre a los modems
a negociar una velocidad aun más baja.
Un caso
similar lo tenemos en los accesos ADSL, donde frecuentemente los usuarios
demandan velocidades que a determinada distancia de la central no es posible
suministrar, se haga lo que se haga. ¿Por qué no es posible dar, por ejemplo,
20 Mbps a un usuario que vive a 5 Km de la central y sin embargo si es posible
dar dicha velocidad a uno que vive a 300 metros de la central? La respuesta de
nuevo está en el teorema de Shannon: el usuario que vive a 5 km de la central
tiene un bucle de abonado o par de hilos de cobre con un ancho de banda muy
inferior respecto del que vive a 300 metros de la central y además, también
tendrá con seguridad una peor relación señal a ruido.
Otro caso
muy claro donde el teorema de Shannon hace acto de presencia es en las
instalaciones de cableado estructurado, donde una instalación de categoría 3
solo permitirá una velocidad de 10 Mbps mientras que una instalación de
categoría 5e permitirá 1000 Mbps, es decir 1 Gbps y una instalación de
categoría 6A permitirá 10 Gbps. ¿En que se diferencian estas instalaciones
entre sí? Fundamentalmente en el ancho de banda de las señales que dejan pasar
sin dificultad, 16 MHz para la categoría 3, 100 MHz para la categoría 5e y 500
MHz para la categoría 6A.