ELEMENTOS BÁSICOS DE INTERCONEXIÓN

La conexíon de un ordenador a la red se debe realizar a través de unos adaptadores que convierten la señal digital del ordenador en otra adecuada para ser transmitida por la red. Estos adaptadores se pueden conectar en los distintos puertos del equipo.

• Puerto seria: Sólo se utiliza para conectar módems externos u otros dispositivos periféricos.
• Puerto paralelo: No se utiliza para interconexión de redes; está reservado para impresora.
• Puerto USB: Adecuado para gran velocidad de dispositivos.
• Puerto FireWire: Todavía está poco extendido.
• Ranuras de expansión: Es el método más utilizado; se emplean conexiones de tipo ISA y PCI.

Existen varios estándares que definen la comunicación a través del puerto en serie, estando la mayoría enfocados a la utilización de un módem. Dependiendo de la norma utilizada, las líneas de datos pueden ser solamente de salida o bidireccionales (en los dos sentidos).

 En cuanto al puerto USB, al igual que el puerto serie, transmite los datos en serie, es decir, un bit a continuación del otro pero, a diferencia del puerto serie, es capaz de transmitir a una velocidad vertiginosa (hasta 480 Mbps), dispone de pines para alimentar los dispositivos conectados (pueden conectarse muchos aumentando el número de puertos con concentradores USB). También se puede usar un cable cruzado USB para intercambiar información entre dos equipos.

Apple ha definido el puerto FireWire con el propósito de ofrecer un estandar de transmisión en serie que permita una mayor velocidad de comunicacón que el USB (se espera que alcance los 800Mbps). Los conectores de FireWire pueden ser de 2 tipos: de 4 pines (sin alimentación) o de  6 pines (con alimentación incluida).

MODEM

El módem es el dispositivo que permite a un ordenador enviar y recibir información a través de la red telefónica conmutada.

Un módem puede ser interno (conectado a las ranuras de expansión de la placa base en el interior de la carcasa) o externo (situado fuera de la carcasa del ordenador y conectado a través del puerto serie o USB).

Para la transmisión de información a través del módem, existen gran cantidad de estándares. Tenemos dos tipos: los que se refieren a la comunicación entra el ordenador y el módem, y los que especifican el tipo de comunicación antre dos módems a travé de la red telefónica u otro tipo de red de área externa.

En una comunicación en serie, a módem se le conoce como DCE o ECD, mientras que el ordenador u otro dispositivo conectado a él se le llama DET o ETD. En este modelo de comunicación, el DTE es el que ordena el envío y recepción de los datos, mientras que el DCE establece las características de la conexión a ambos lados.

El término módem se ha ampliado actualmente de forma que muchas personas consideran que este dispositivo se usa para conectar su equipo a una red de área externa. En estas condiciones, el módem no funciona como modulador/demodulador de señal, ya que los métodos de señal son digitalesde extremo a extremo. Algunos ejemplos de estos adaptadores son:

• Módem RDSI: Interconecta el ordenador a la red digital RDSI.
• Módem xDSL: Se utiliza para conectar con una lína  xDSL.
• Módem cable: Se usa para conectar el equipo a las redes de cable coaxial.

Las comunicaciones a través de un módem se realizan utilizando el protocolo PPP (Point to Point Protocol). A este protocolo se le llama así porque está diseñado para controlar la comunicación entre dos sistemas que están conectados en los extremos de un cable.

TARJETAS DE RED

Es otro dispositivo muy importante en la instalación de una LAN. Básicamente realiza la función de inermediario entre el ordenado y la red de comunicación.

Los pasos que sigue una tarjeta de red para transmitir la información por el medio son los siguientes.

1. Determinar la velocidad de transmisión, la longitud del bloque de información, el tamaño de la memoria intermedia, etc.
2. Convertir el flujo de bits en paralelo a una secuencia en serie.
3. Codificar la secuencia de bits en serie formando una señal eléctrica adecuada.

Una tarjeta de red cableada tiene las siguientes partes: Procesador principal, conexión con el bus, zócalo ROM BIOS, transceptor, conector Wake on LAN, indicadores de estado.

Los adaptadores de red WiFi de PCMCIA están diseñados para conectar con redes inalámbricas o para permitir que los equipos donde se conectan gestionen sus propias redes de pequelño tamaño.

La instalación y la configuración de una tarjeta de red depende de el sestema operativo que tenga el equipo. Sin embargo, el paso previo de apertura de la carcasa e introducción del adaptador en una ranura de expansión libre es común en todos los casos.

PROTOCOLOS DE ENCAMINAMIENTO

Los routers calculan el mejor camino para enviar un paquete a destino mediante los protocolos de encaminamiento. Los protocolos de encaminamiento no son los protocolos enrutables (aquellos de nivel de red).

• RIP (Routing Information Protocol o Protocolo de Información de Encaminamiento):  Utiliza la cuenta de saltos como única información de la métrica para establecer la ruta más corta hacia un destino. Al no tener en cuenta toda la información, puede que no seleccione las mejores rutas.
• RIP2: Es una variante mejorada de RIP que incluye la máscara de red en las actualizaciones de las rutas.
• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol o Protocolo de Encaminamiento de Pasarela Interior): Se trata de un protocolo más sofistica do que RIP, ya que tiene en cuenta el retardo, capacidad, carga y fiabilidad de los enlacas.
• EIGPR (Enhaced Interior Gateway Routing Protocol o Protocolo de encaminamiento de Pasarela Interior Mejorado): Es n protocolo que mejora las características de IGPR en cuanto a que calcula de una forma más rápida las métricas para las rutas y realiza un balance de carga para evitar que las mejores rutas terminen congestionándose.
• OSPF (Open SHortest Path First o  Primero el Camino Abierto Más Corto): Se trata de un protocolo avanzado que calcula las mejores rutas en función del estado de los enlaces y las distribuye entre todos los encaminadores de la red.
• IS-IS (Intermediate System to Intermediate System o  Sistema intermedio a Sistema Intermedio): Se trata de un protocolo de encaminamiento avanzado, diseñado por la ISO para el modelo OSI, que es capaz de integrar difrentes protocolos de red a la vez.

TABLA DE ENCAMINAMIENTO

Una tabla de enrutamiento, también conocida como tabla de encaminamiento, es un documento electrónico que almacena las rutas a los diferentes nodos en una red informática. Muestra la siguiente información:

• Protocolo de encaminamiento: Es el tipo de protocolo que creó la entrada en la tabla de encaminamiento.
• Red de destino: Dirección IP de la red destino a alcanzar.
• Máscara de red: Máscara de red aplicada a la dirección de la red de destino. La mayoría de los protocolos modernos no incluyen este campo, ya que se incluye el prefijo de red en la dirección IP de destino.
• Siguiente: Dirección IP del siguiente equipo (encaminador) para alcanzar el destino.
• Métrica: Información sobre el coste de esa ruta (dependiendo del algoritmo de encaminamiento utilizado).
• Interfaz: Nombre del puerto del equipo local por donde enviar el mensaje hacia el destino.

PROTOCOLO NAT

¿QUÉ ES?

En sus inicios, Internet no fue pensado para conectar tantos equipos, de modo que durante el desarrollo de IPv4 pensaron que con 32 bits para direcciones, lo que equivale a 4.294.967.296 de direcciones únicas, parecía más que suficiente para conectar todos los equipos.

Sin embargo, la red crecía de manera exponencial. A causa de dicho crecimiento, el número de direcciones disponible y por tanto, de equipos conectados llegaría al límite demasiado rápido. Por este motivo se ideó un "parche" que permitiría conectar a Internet muchos equipos utilizando únicamente una dirección IP, dicha solución se denominó NAT por las siglas en inglés de Traducción de Direcciones de Red. Dicha solución consistía básicamente en "jugar" con los puertos para multiplexar las conexiones de varios equipos a través de una conexión de salida. Gracias a la NAT, las empresas con decenas de equipos se podrían conectar a Internet utilizando unas pocas direcciones IP, lo cual otorgaría tiempo suficiente para desarrollar una nueva versión del protocolo IP que hoy conocemos como IP versión 6. Además, no solo sería útil en entornos empresariales, también en redes domésticas.

¿CÓMO FUNCIONA?

Existen principalmente 3 tipos de NAT: la de sobrecarga, la estática y la dinámica.

• NAT con sobrecarga

La NAT con sobrecarga es el tipo más común. Con este sistema evitamos contratar más de una dirección IP pública, ahorramos direcciones IPv4 y aumentamos la seguridad de nuestra subred ya que un atacante no podría conectarse directamente a nuestros equipos.

Para poder multiplexar las conexiones se utilizan los 65.536 puertos de los protocolos TCP y UDP. De modo que cuando un equipo quiere establecer una conexión con el exterior, el router "coge" su paquete, cambia la dirección IP privada y puerto del origen por su dirección IP pública y un puerto aleatorio que esté libre, a continuación guarda los datos del cambio en la tabla de reenvío para que éste pueda ser deshecho y envía el paquete. Cuando el destino responda, el router deshará el cambio y lo enviará al equipo dentro de la red. De modo que ninguno de los extremos se de cuenta.

• NAT estática

Una dirección IP privada se traduciría siempre en la misma dirección IP pública. Esto permitiría que un host dentro de nuestra red sea visible desde Internet.

• NAT dinámica

El router tiene asignadas varias direcciones IP públicas y las utilizará en función de la demanda, es decir, cada vez que un equipo inicie una conexión el router utilizará una de las direcciones IP disponibles que no esté siendo utilizada. De modo que a cada equipo le corresponde al menos una dirección IP pública.
Por otro lado se aumenta la seguridad ya que dificulta que un atacante externo ingrese en nuestra red debido al "salto constante entre direcciones IP".

REDES PRIVADAS Y PÚBLICAS

• En Internet, una red privada es una red de computadoras que usa el espacio de direcciones IP especificadas en el documento RFC 1918. A los equipos o terminales puede asignárseles direcciones de este espacio cuando deban comunicarse con otros terminales dentro de la red interna (una que no sea parte de Internet) pero no con Internet directamente.
• Una red pública es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 Km., dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Internet. Brindan servicios de telecomunicaciones a cualquier usuario que pague una cuota. El usuario o suscriptor puede ser un individuo, una empresa, una organización, una universidad, un país, etc.
  

RUIDO EN COMUNICACIONES

• ¿Que es?

Toda señal no deseada que se mezcla con la señal útil que se quiere transmitir. Es el resultado de diversos tipos de perturbaciones que tiende a enmascarar la información cuando se presenta en la banda de frecuencias del espectro de la señal, es decir, dentro de su ancho de banda.

TIPOS:

• Ruido de disparo: Es un ruido electromagnético no correlacionado, producido por la llegada aleatoria de componentes portadores en el elemento de salida de un dispositivo, como ser un diodo, un transistor o un tubo de vacío. El ruido de disparo está yuxtapuesto a cualquier ruido presente, y se puede demostrar que es aditivo respecto al ruido térmico y a él mismo.
• Ruido de Johnson-Nyquist: es el ruido generado por el equilibrio de las fluctuaciones de la corriente eléctrica dentro de un conductor eléctrico, el cual tiene lugar bajo cualquier voltaje, debido al movimiento térmico aleatorio de los electrones.
• Ruido de parpadeo: Es una señal o proceso con una frecuencia de espectro que cae constantemente a altas frecuencias con un espectro rosa.
• Ruido de ráfagas: Este ruido consiste en unas sucesiones de escalones en transiciones entre dos o más niveles, tan altos como varios cientos de milivoltios, en tiempos aleatorios e impredecibles.
• Ruido de tránsito: Está producido por la agitación a la que se encuentra sometida la corriente de electrones desde que entra hasta que sale del dispositivo, lo que produce una variación aleatoria irregular de la energía con respuesta plana.
• Ruido de intermodulación: Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la amplificación de dos o más frecuencias en un amplificador no lineal.

MODULACIÓN

La modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información. Esta técnica permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información de forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Existen varios tipos de modulación:

• Modulación analógica con portadora analógica:

Se utiliza cuando se desea transmitir una señal analógica a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. Se puede realizar durante cambios de aptitud, frecuencia o fase de la señal portadora.

• Modulación digital con portadora analógica:

Se utiliza cuando se desea transmitir la señal digital por un medio de transmisión analógico. Es la más común y la pueden utilizar los usuarios para el acceso a internet a través de la RTC.

• Modulación analógica con portadora digital:

Se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a través de una red digital. En este caso lo más probable es que la señal moduladora tenga una frecuencia y un ancho de banda inferior a la señal moduladora, con lo que se produce un desaprovechamiento del medio de transmisión.