Acimed Vol 10 06 2002
Lic. Luis de Zayas Buigas y Lic. Augusto Sao Avilés
Se expone un conjunto de conocimientos con el objetivo de introducir a los especialistas
en información en los conceptos básicos relacionados con las redes
de telecomunicación, como vía para perfeccionar la cultura bibliotecaria
en el campo de las nuevas tecnologías de información. Dicha cultura
contribuirá decisivamente a un uso más eficiente de las redes
del Sistema Nacional de Salud, a partir del desarrollo progresivo de una infraestructura
de información electrónica que permita a los profesionales del
sector de la comunicación y el intercambio con la comunidad científica
internacional, así como el acceso conveniente y oportuno a la información.
DeSC: SERVICIOS DE INFORMACION/ tendecias; REDES DE TELECOMUNICACIONES; INTERNET
En el recién terminado siglo XX, ocurrieron acontecimientos que revolucionaron
el desarrollo humano. Una de sus consecuencias es la llamada era de la información,
En ella, la información y el conocimiento es un factor clave, tanto para
el avance de la ciencia y la innovación tecnológica como para
la vida en general. 1
Los avances tecnológicos actuales, resultantes en gran medida de la evolución
de los medios de comunicación y electrónicos, han generado nuevas
tendencias en la comunicación.1 Así
grandes volúmenes de información circulan por todo el mundo. Internet,
el símbolo más significativo de esta nueva etapa del desarrollo
humano, facilita a millones de personas obtener información desde cualquier
parte del mundo, enlazada a la red.
Concebida, en el plano civil, para compartir recursos costosos de computación
en la comunidad académica norteamericana, es actualmente una red universal
que sirve a educadores, políticos, ingenieros y otros muchos en las más
diversas tareas. Internet es, esencialmente, un importante medio de comunicación
y de acceso a la información, que propicia un alcance universal, tanto
a los medios masivos de comunicación como a la información.
La globalización en la informática se asocia a la concentración
de la información, a las tecnologías de avanzada, así como
a las diferencias entre países desarrollados y pobres. Dicha globalización
plantea, la liberación, la privatización y la desregulación.
Entonces, cabría preguntarse: ¿podrá sólo la informática
impulsar un desarrollo integral?, ¿estaríamos en presencia de
un verdadero desarrollo, si sus tecnologías no son propiedad de empresas
de servicios públicos que respondan a los intereses de todos?, ¿podrían
las tecnologías de información, regidas por leyes del mercado,
producir el desarrollo deseado? 1
Cuba, inserta en esta realidad, lucha por desarrollar una sociedad más
justa y humana, sobre la base del dominio eficaz de las nuevas tecnologías,
en función del valor más sagrado: la vida humana y su entorno.
Debe, por lo tanto, potenciarse los conocimientos y la inteligencia desarrollada
por el pueblo, para que Cuba sea actor y no espectador en esta nueva era digital.
1
En este sentido, Carlos Lage, vicepresidente del Comité Ejecutivo del
Consejo de Ministros de la República de Cuba expresó que Cuba
está en posibilidades reales de aprovechar las innegables ventajas de
esta era de la información, pese a formar parte del tercer mundo y ser
víctima del más cruel e inhumano de los bloqueos. El socialismo,
que en esencia pone los adelantos de la ciencia y la técnica al servicio
del hombre, nos crea el mejor escenario para este esfuerzo.2
Fidel, asimismo, comprendió tempranamente nuestras posibilidades
en esta nueva realidad y dijo que una computadora conectada a Internet es una
posibilidad de hacer llegar un mensaje, un pensamiento a millones de personas
en el mundo.3
Es propósito del presente trabajo exponer un conjunto de conocimientos
básicos en materia de redes con el objetivo de facilitar su comprensión
por parte de aquellos que se encuentran involucrados en la asimilación
de estas nuevas tecnologías.
Desde el siglo pasado se inició el desarrollo de una gran variedad de
redes para las comunicaciones. Hoy ellas rodean el globo terráqueo. La
radio, la televisión y el teléfono permiten que millones de personas
estén en permanente contacto y que salven distancias de miles de kilómetros,
aunque son muchísimos los que carecen de acceso a ellas, no comprenden
sus mensajes o se benefician con su existencia.1
El bien común sólo existirá si se habla, si se discute
sobre él, si se acuerdan acciones comunes sobre el asunto. El mundo globalizado
tiene realmente un presente común, pero carece de un pasado común
y no tiene un futuro asegurado.4
Aunque los primeros sistemas de comunicación, como es el caso del telégrafo,
utilizaron un código digital (Morse) para trasmitir información,
el mayor peso de los proyectos recayó sobre la transmisión de
voz e imagen, en forma analógica, sin embargo, durante la segunda mitad
del siglo XX, la aparición de las computadoras cambió el panorama,
se ampliaron, entonces, dramáticamente las posibilidades de los seres
humanos para procesar y conservar información. Cuando se pensó
y ejecutó la idea de conectarlas en red, se convirtieron, además,
en medios de comunicación. Una red de computadoras permite procesar,
almacenar y compartir información entre diferentes usuarios situados
distantemente. Los equipos conectados pueden ser microcomputadoras, grandes
computadoras, terminales, impresoras y dispositivos de almacenamiento, televisores
y teléfonos celulares, entre otros. La conexión puede realizarse
por medio de un alambre de cobre, una fibra óptica, una red inalámbrica
o satélites de comunicación.
En la segunda mitad del siglo XX, se desarrollaron paulatinamente tecnologías
vinculadas a la microelectrónica, la informática y las telecomunicaciones;
se produjo, asimismo, un incremento del uso social y del valor de la información
y el conocimiento, que condujo a muchos analistas a considerar que se transita
hacia un nuevo modo de desarrollo, aquel basado esencialmente en el conocimiento.5
A finales de siglo, se produjo una rápida convergencia tecnológica,
académica y económica, que conllevaron a la aparición de
un megasector integrado, el de la información y la comunicación.
A medida que se incrementa la capacidad para generar, recolectar, procesar y
distribuir información, su demanda crece.
La industria de la computación ha mostrado un progreso espectacular en
un corto período de tiempo. El viejo modelo, donde un solo ordenador
servía para satisfacer las necesidades de cálculo de una organización,
se reemplazó con rapidez por otro que interconectó un gran número
de computadoras separadas. Estas se conocen como redes de computadoras o redes
digitales. Se dice que están interconectadas, si son capaces de permitir
el intercambio de información.
Las primeras redes permitieron la comunicación entre una computadora
central y un grupo de terminales remotas. Para ello, se emplearon las líneas
telefónicas, porque permitían un traslado rápido y económico
de los datos. Se aplicaron los procedimientos y protocolos existentes para establecer
la comunicación y se incorporaron moduladores para que, una vez establecido
el canal físico, fuera posible transformar las señales digitales
en analógicas, adecuadas para la transmisión por medio de un módem.
Posteriormente, se introdujeron equipos de respuesta automática que hicieron
posible el uso de redes telefónicas públicas conmutadas para realizar
las conexiones entre las terminales y la computadora.
A principio de los años 70, surgieron las primeras redes de transmisión
de datos destinadas exclusivamente a este propósito, como respuesta al
aumento de la demanda en el acceso a las redes mediante terminales que satisficieran
las necesidades de funcionalidad, flexibilidad y economía. Se comenzó,
entonces, a considerar las ventajas de posibilitar la comunicación por
medio de computadoras y grupos de terminales, debido a que el grado de similitud
influye en la facilidad de compartir recursos en mayor o menor grado. 5
Durante los años 60, las necesidades de teleprocesos originaron
el enfoque de redes privadas, compuestas de líneas arrendadas (leased
lines) y concentradores locales o remotos que empleaban una topología
de estrella. El concepto de redes de datos públicas emergió simultáneamente;
algunas razones para favorecer su desarrollo fueron que las redes privadas resultaban
muchas veces insuficientes para satisfacer las necesidades de comunicación
de un usuario determinado. La falta de interconectividad entre las redes privadas,
así como la demanda potencial de información entre ellas, en un
futuro cercano, favorecerá el desarrollo de las redes públicas.
Las redes, en general, permiten compartir recursos; uno de sus objetivos es
precisamente que los programas, datos y equipos estén disponibles a cualquier
usuario de la red que así lo solicite, con independencia de la localización
física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que
un usuario se encuentre a 1000 kilómetros de distancia de los datos,
no debe impedir que este los pueda utilizar como si estuvieran ubicados localmente.
Otra posibilidad que ofrecen es la realización de copias múltiples
de la información disponible de manera que si una de ellas falla pueden
utilizarse alguna de las restantes. Además, la presencia de múltiples
computadoras implica que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden
realizar su trabajo, aunque claro, el rendimiento global será algo menor.
Otro objetivo es el ahorro económico: las computadoras pequeñas
tienen una mejor relación costo-rendimiento, comparada con la ofrecida
por las máquinas grandes. Estas son 10 veces más rápidas
que el más rápido de los microprocesadores, pero su costo es extremadamente
superior. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores construyan
sistemas constituidos por poderosas computadoras personales, en ellos, los datos
se guardan en una o más máquinas que funcionan como servidor de
archivos compartidos. A este tipo de red se denomina LAN (Red de Área
Local), en contraste con lo extenso de una WAN (red de área extendida),
a la que también se conoce como red de gran alcance. En el primer caso,
para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual, a medida que crece
la carga, se añaden más procesadores. Con máquinas grandes,
cuando el sistema no da más, debe reemplazarse por otro mayor. Esta es
una operación que, por lo general, ocasiona un gran gasto y una perturbación
inclusive mayor al trabajo de los usuarios.5
La creación de una red de computadoras proporciona un poderoso medio
de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas unas de
otras. Con acceso a una red, es relativamente fácil, para dos o más
personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos, o realizar
correcciones en él, sin tener que esperar varios días para recibirlas
por carta. Esta facilidad permite ahora la cooperación entre grupos de
individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente fue imposible de
establecer.6
El reemplazo de una máquina grande por estaciones de trabajo sobre una
LAN, no ofrece la posibilidad de introducir muchas aplicaciones nuevas, aunque
puede mejorarse la fiabilidad y el rendimiento, sin embargo, la instalación
de una WAN, si genera nuevas aplicaciones, algunas de ellas incluso pueden ocasionar
importantes efectos a escala de la sociedad. Para dar una idea de algunos de
los usos más importantes que presentan las redes de computadoras, se
expondrán dos ejemplos: el acceso a programas remotos y las facilidades
de comunicación con valor añadido.
Una empresa, que ha creado un modelo que simula el desarrollo de la economía
mundial, puede permitir que sus clientes se conecten mediante la red y corran
el programa para que ellos por sí mismos puedan valorar cómo afectarán
sus negocios las diferentes proyecciones de inflación, de tasas de interés
y las fluctuaciones en el cambio. Con frecuencia, se prefiere esta alternativa
a vender los derechos del programa, en especial, si el modelo se ajusta constantemente
o necesita de una máquina muy grande para correrlo.6
Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones económicas: llamar
a una computadora remota mediante una red es más económico que
hacerlo directamente. La posibilidad de tener un precio más bajo se debe
a que el enlace de una llamada telefónica normal utiliza un circuito
caro y exclusivo durante todo el tiempo que dura la llamada, en tanto que el
acceso mediante una red, ocupa sólo los enlaces de larga distancia, cuando
se trasmiten los datos.
Otra forma que muestra el amplio potencial del uso de las redes, es su empleo
como medio de comunicación. Por ejemplo, el tan conocido por todos, correo
electrónico, que se envía desde una terminal a otra, situada en
cualquier parte del mundo que disfrute de este servicio, posibilita el envío
de texto, imágenes y sonido. 5
Con la aparición de las redes de computadoras, surgió un nuevo
reto tecnológico, la mayor parte de las redes eran entidades independientes,
creadas para satisfacer necesidades de un solo grupo. Los interesados escogían
una tecnología de hardware apropiada para sus necesidades de información
y no era posible construir una red universal a partir de una sola tecnología
de hardware,5 porque ninguna red satisfacía
todas las necesidades de su uso. Así, nació un conjunto de normas
de comunicación que permitió interconectar múltiples redes
físicas diferentes y que funcionara como una unidad coordinada. En este
caso, las computadoras se comunican independientemente de su arquitectura de
hardware y de sus conexiones físicas a la red. Para lograr esta transferencia
de mensajes entre redes distintas, se emplearon estándares que proporcionaron
las reglas para la comunicación, denominados protocolos. En este sentido,
se plantea utilizar estándares existentes de protocolo, siempre que dichos
estándares se puedan aplicar, inventar nuevos protocolos, sólo
cuando los estándares existentes no sean suficientes y estar preparado
a utilizar nuevos estándares cuando estén disponibles y proporcionen
una funcionalidad equivalente.
Cuando se habla de Internet, se refiere precisamente a una colección
específica de redes distribuidas por todo el mundo, conectadas mediante
el protocolo TCP-IP (Transmisión Control Protocol-Internet Protocol).
que debido a su ubicuidad se le llama, a veces, la "red de redes"
o simplemente la "red". 5
Internet representa una ruptura o discontinuidad en la secuencia evolutiva de
la tecnología de redes, con importantes implicaciones económicas
y sociales que representan, por sí mismas, tema de análisis, investigación
y toma de decisiones. Estas implicaciones incidieron de forma inmediata, en
la manera de estructurar las relaciones económicas y laborales e incluso,
como consecuencia del cambio económico, también en la estructura
de las relaciones sociales en general. A su vez, las demandas del sistema socioeconómico
imperante posibilitaron y dieron una orientación determinada al desarrollo
de la red de redes. Internet evolucionó de forma acelerada: se introdujo
una red que actuaba como columna vertebral y cientos de nuevas redes se conectaron,
sin embargo, los cambios más significativos fueron el resultado de las
demandas de contenidos, que exigían cada vez más, una mayor capacidad
para su organización y tráfico. Así apareció el
WWW, con sus navegadores asociados en el escenario de las comunicaciones, el
cual propició la generación de la primera red hipermedia verdaderamente
global. Una evidencia de su necesidad e importancia, es que es el medio de comunicación
que en menos tiempo (4 años) alcanzó los 50 millones de usuarios
en toda la historia de la comunicación.1-5
La red de redes conecta cientos de millones de centros y hogares, distribuidos
por todo el mundo. Lo que aparece en Internet puede ser consultado desde cualquier
lugar de la Tierra, incluso, aunque no se disponga de red telefónica,
porque es posible realizarlo por vía satélite o por redes inalámbricas
(las tendencias actuales apuntan hacia una creciente participación del
satélite en el ámbito de la red, porque los avances recientes
ofrecen mejores prestaciones que los tradicionales satélites geoestacionarios,
sobre todo en términos de latencia y multiacceso). De esta forma, puede
parecer que no existen fronteras para la información ni una versión
oficial sobre cualquier asunto, porque podrán evaluarse desde distintos
puntos de vista, así como desde la perspectiva de países diferentes
y distantes; lo que es más una ilusión o deseo que una realidad,
debido a la superconcentración de la propiedad sobre los medios de comunicación,
incluida la de los proveedores de servicios y los portales de información
en Internet, así como la orientación topológica de las
redes. 6
A partir de la posibilidad de digitalizar todo tipo de información, desde
un banco de datos hasta un filme o una transmisión en vivo de televisión,
se produjo la integración de las redes de computadoras con las telecomunicaciones
y los sistemas audiovisuales. Este es el pilar fundamental de una nueva revolución
en la esfera del conocimiento, al generar transformaciones profundas en los
paradigmas convencionales que operan en los procesos de enseñanza-aprendizaje,
de trabajo, de utilización del tiempo de ocio y de cualquier otra forma
de comunicación humana. 6
Tal vez, la característica más relevante de esta integración
es su alto grado de interactividad, entendida esta como la capacidad de los
usuarios para producir y consumir selectivamente la información. Con
ello la generación de conocimiento se acerca cada día más
al usuario, quien puede utilizarlo según sus necesidades y convertirse,
de hecho, en un receptor con facultades emisoras, base del paradigma de comunicación
mediante el diálogo, que garantiza la activa participación de
los destinatarios en el proceso de construcción de sus propios contenidos;
esta posibilidad que no se logra automáticamente con implementación
de la tecnología, sino que requiere de la formación de receptores
cultos en el sentido integral de la palabra, con juicio crítico y capacidad
analítica como para valorar los contenidos a su alcance. 5
Internet vive su etapa de adolescencia, pero da pasos hacia su madurez. Como
la tecnología no puede soportar el crecimiento del tráfico anual,
ni las nuevas demandas de fiabilidad, seguridad y uso, han surgido varios proyectos
en tecnología y aplicaciones de red, que inciden de manera decisiva en
su desarrollo. Tales son los casos de Internet 2 y el programa Next Generation
Internet (NGI).6 Las cifras que diariamente
se publican, asociadas al creciente uso de Internet en todos los ámbitos
de la actividad humana, no son siempre estrictamente coincidentes; ellas muestran,
sin embargo, las tendencias principales que caracterizan su evolución.
En el transcurso de un año, de 1998 a 1999, el número de usuarios
aumentó en 55% a escala mundial. El tráfico en la red se duplica
cada 100 días. Actualmente el número de nombres registrados sobrepasa
los 15,5 millones y se prevé que la tasa de crecimiento más rápida
de los próximos años se produzca en Asia y América Latina.
China, por ejemplo, que en 1998 alcanzó 2,1 millones de usuarios de INTERNET,
cerró el año 2000 con 6,7 millones, y llegará a 33 millones
en el año 2003.5
El uso de Internet ha alcanzado proporciones de tal envergadura que las empresas
no pueden permanecer al margen de la red, si desean mantener su presencia en
el mercado. Algunos expertos consideran que este crecimiento continuará
en la misma línea en los próximos 20 años, motivado por
los avances tecnológicos y la disminución de los costos en materia
de informática y telecomunicaciones.
El aumento de los ingresos es igualmente impresionante. Partiendo de cero prácticamente
en 1995, el comercio electrónico mundial alcanzó los 26 000 millones
de dólares en 1997 y los 43 000 millones en 1998. Se espera que alcance
los 330 000 millones entre el 2001 y el 2002, y que llegue a la extraordinaria
cifra de 2 ó 3 billones de dólares en el período 2003-2005.
La mayor parte de este crecimiento proviene de las transacciones empresa - empresa,
en tanto que el aumento de las transacciones de los consumidores se ha retrasado
por la necesidad de desarrollar sistemas masivos de distribución a domicilio
y las impresiones negativas existentes con respecto a la seguridad de los pagos,
los posibles fraudes y los problemas de confidencialidad asociados al acopio
de datos personales.
Con apenas unos cuantos países incorporados al comercio electrónico
en 1990, a mediados de 1998 se habían involucrado más de 200 países.
Al mismo tiempo, la distribución de los host (sistemas de alojamiento,
los proveedores de servicios que conectan a los usuarios con las redes digitales)
en Internet refleja las diferencias - más del 88% se ubican en Norteamérica
y Europa - en cuanto a la participación de las regiones. (UIT, enero
de 1999)
| Canadá y Estados Unidos | 64,0 % |
| Europa | 24,3 % |
| Australia, Japón y Nueva Zelandia | 6,3 % |
| Países en desarrollo de Asia y el Pacífico | 3,4 % |
| América Latina | 1,6 % |
| África | 0,4 % |
Fuente: UIT, enero de 1999
No obstante, el enorme impacto de la era digital en el comercio y las comunicaciones,
actualmente sólo el 2% de la población mundial se encuentra en
línea. De hecho, existen en el mundo 950 millones de hogares (65% del
total) que no disponen de una línea telefónica, que es todavía
el principal medio de conexión con las redes digitales. De los 45 millones
de host activos en Internet en enero de 1999, el 96% se encontraba en países
de altos ingresos donde vive sólo el 16% de la población mundial.
En Estados Unidos de América, donde reside menos del 5% de esta, hay
más computadoras que en el resto del mundo, y ese país acoge el
26% de los usuarios de la red, mientras que Asia meridional, donde se concentra
más del 20%, reúne menos del 1% de dichos usuarios, sin embargo,
esta distribución se modificará parcialmente, se pronostica que
el crecimiento más relevante se producirá en los mercados de Asia
y América Latina, actualmente subdesarrollados. Por ejemplo, en Tailandia1
el índice anual de aumento de la utilización de Internet ha alcanzado
el 1 000% y algunos especialistas predicen, que hacia el año 2005, China
superará a los Estados Unidos de América según su cantidad
de usuarios en Internet.
De manera similar, en América Latina y el Caribe, la utilización
de Internet y el comercio electrónico registraron recientemente un aumento
de los más rápidos en el mundo; entre 1993 y 1997, en las 11 economías
más importantes de América Latina, el número de host en
la red aumentó en un 144 %, según un índice anual. Actualmente,
América Latina cuenta con cerca de 8 millones de usuarios, se pronostica
que esta cifra se incremente en los próximos cuatro años hasta
alcanzar entre 20 y 34 millones de usuarios, sin embargo, existe una notable
disparidad, aún entre los países, en lo que concierne a la evolución
de la infraestructura y el número de usuarios con acceso a computadoras;
por ejemplo, en América Latina y el Caribe existen cinco computadoras
personales por cada 100 habitantes, en comparación con 27 por cada 100
habitantes en Canadá y 36 por cada 100 habitantes en los Estados Unidos
de América.7
Muchos expertos consideran que Internet ofrece a los países del tercer
mundo oportunidades para acelerar su desarrollo, en particular, para acceder
a la información y el conocimiento, convertidos en los factores diferenciadores
básicos entre los países, así como para acceder a nuevos
mercados internacionales con un bajo costo y una inversión mínima
de capital, con el objetivo de mejorar su competitividad y los servicios al
usuario, así como de reducir los costos de transacción y los gastos
generales. Las pequeñas y medianas empresas (PYME) pueden aprovechar
estas ventajas, mejorarán así los sistemas de comunicación
para acceder a los nuevos mercados y se reducirán los costos de administración.
Se evitarán, al mismo tiempo, las limitaciones tradicionales del acceso
restringido a la información, los elevados costos del ingreso en el mercado
y el aislamiento de sus posibles clientes.
Los sectores económicos que podrían verse más favorecidos
por la introducción del comercio electrónico son los de los servicios
(soporte físico y programas informáticos, el turismo, el sector
editorial y de la información, las finanzas, los servicios de Internet
y otros de carácter profesional), ello tiene importantes implicaciones
para las economías emergentes, en las que las prioridades de su desarrollo
económico se desplazan de la agricultura a los servicios7
sin embargo, muchas veces los pronosticados beneficios de Internet para
los países subdesarrollados se convierten en mero panfleto propagandístico
a causa de las constantes fusiones de los gigantes del mercado, copado por las
grandes transnacionales, representantes de las tendencias globalizadoras más
neoliberales.
La necesidad de comunicar terminales que se encontrarán en un extremo
próximo, mediante una red, originó medios adecuados - cables,
equipos y software de comunicaciones - que constituyeron lo que se denomina
"Red de área local o LAN".
Una LAN (Local Área Network) es un sistema de comunicaciones constituido
por un hardware (cableado, terminales, servidores, etc.), y un software (acceso
al medio, gestión de recursos, intercomunicación, etc.) distribuido
por una extensión limitada (planta, edificio, grupo de edificios) en
el que existen una serie de recursos compatibles (discos, impresoras, bases
de datos, etc.), a los que tienen acceso los usuarios para compartir información
de trabajo. La interconexión entre ellas (LAN/LAN) o entre LAN y WAN,
se realiza por medio de repetidores (repeaters), puentes (bridges), encaminadores
(routers) y pasarelas, o los más recientes conmutadores (switches) con
un retardo muy bajo para enlazar segmentos de una red, en cuyo caso se dispone
de todo el ancho de banda entre los dos elementos puestos en comunicación.7
Según el Comité IEEE 802,7 una LAN se distingue de otros tipos
de redes de datos, en que las comunicaciones se restringen en un área
geográfica limitada y en que pueden depender de un canal físico
de comunicación con una velocidad binaria alta y una reducida tasa de
errores.
Las características más importantes de las LAN son:
· La velocidad de transmisión de los datos, es elevada (desde
1 Mbps hasta 1 Gbps, o incluso superior).
· La tasa de error de transmisión de los bits es despreciable
(del orden de 1bit erróneo por cada 100 millones de bits trasmitidos,
es decir, una tasa de error máxima de 10).
· La gestión de una LAN, una vez instalada, y la de los recursos
informáticos conectados, corresponde hacerla a su propietario o contratarla
a un tercero.
· En todas las redes de área local se encuentra siempre un modo
de transmisión/modulación (banda base o banda ancha), un protocolo
de acceso (TDMA, CSMA/CD, Token Passing, FDI), un soporte físico (cables
de pares trenzados con pantalla o sin ella, coaxiales o fibra óptica),
y una topología (bus, anillo, estrella y malla), además de las
terminales o máquinas que utilizan los usuarios o sirven para controlar
la red.
Sus ventajas principales son:
- Permiten mantener bases de datos actualizadas instantáneamente y accesibles
desde distintos puntos.
- Facilitan la transferencia de archivos entre servidores y sus miembros de
un grupo de trabajo.
- Comparten periféricos caros (impresoras láser, plotters, discos
ópticos, etc.).
- Disminuyen el costo del software, al comprar licencias de uso múltiple
en lugar de muchas individuales.
- Mantienen versiones actualizadas y coherentes de software.
- Facilitan la copia de respaldo de los datos.
- Posibilitan la comunicación mediante correo electrónico, la
comunicación con otras redes (bridges y routers) y la conexión
con minis y mainframes (gateway).
- Permiten contactar con usuarios remotos vía módem.
Si las terminales o estaciones de trabajo que forman la red, carecen de unidad
lectora de disquetes, se puede además evitar el uso ilegal de software
y de información, así como la entrada de virus, además
facilita el acceso al sistema para usuarios inexpertos, al entrar directamente
a ejecutar sus aplicaciones.
En una red basada en un servidor (server-based), los recursos a compartir se
centralizan en una máquina denominada servidor (server) y las demás
máquinas, se denominan estaciones de trabajo (workstations). Estas últimas
pueden utilizar sus recursos propios o los del server. Estas redes se clasifican
en dos subclases: con servidor "dedicado" y "no dedicado".
En el primer caso el servidor se utiliza con esta única función,
mientras que en el segundo, la máquina que funciona como servidor, lo
hace también como estación de trabajo.
Las ventajas y desventajas de este tipo de red son las derivadas de la centralización
de recursos. En general, las redes importantes tienden a disponer de servidores
dedicados, mientras que las más pequeñas disponen del tipo peer
to peer. (Servidor no dedicado, funge como servidor por momentos o sesiones).
Las redes basadas en un servidor tienen las siguientes características:
· Presentan mayor capacidad de trabajo que una máquina que opera
además como estación.
· Ofrecen más seguridad contra accesos no autorizados, al tener
la información centralizada en lugar de distribuida. Las redes que ofrecen
mayor seguridad contra pérdidas accidentales de información, trabajan
con servidores dedicados.
· Simplifican el trabajo del supervisor o administrador del sistema.
· Hacen, con los archivos centralizados, actualizaciones de programas
y copias de respaldo.
· Poseen mayor capacidad de memoria libre (cuando una estación
de una red ofrece recursos para compartir, le queda mucho menos memoria libre
que cuando sólo usa los de otras estaciones; la diferencia puede ser
tal que no se pueda cargar el programa de aplicación que debería
ejecutarse en la estación).
· Presentan menor riesgo de que una estación se cuelgue o cuelgue
al sistema.
Las redes en las que existen terminales con sistemas operativos diferentes,
disponen de servidores dedicados.7
Un sistema operativo es un programa mediante el cual los demás programas utilizan los recursos de la red. En los sistemas basados en servidores, el sistema operativo puede ser especial (como en el caso del NetWare y Windows NT, UNIX, LINUX). Generalmente el servidor no trabaja bajo DOS, porque este no es multiusuario ni multiproceso y está limitado a manejar 640 k de RAM. Lo importante es que desde las estaciones de trabajo el servidor se vea igual que un disco duro bajo DOS.
La necesidad de crear una estructura que facilitara la comunicación entre terminales, con el fin de compartir información, da origen al establecimiento de los medios adecuados cómo cables, equipos, software de comunicación, viniendo a constituir lo que se denomina topología de red, es decir, es una estructura constituida por un hardware (cableado, terminales, servidores, repetidores, etc.) y un software (acceso al medio, gestión de recursos, intercomunicación, etc.). La topología de redes, no va a ser más que la estructura, que conforman a los diferentes tipos de redes, los cuales se crean con el objetivo de mejorar su confiabilidad, velocidad y control del flujo de información que se genera y mueve en la red, evitando a toda costa, la congestión y la pérdida de información, esto define a los diferentes tipos de redes.
Existen, básicamente, cuatro topologías diferentes para la construcción
de una LAN:
· Bus: Es la forma más simple, en la que un único tendido,
mediante derivaciones, da servicio a todos y cada uno de los terminales. En
caso de fallo una parte de la red queda sin servicio. Suele emplearse para ellas,
cable coaxial, y el ejemplo más típico lo constituyen las redes
Ethernet. Se puede complicar, añadiendo diversas ramificaciones, hasta
llegar a hacer un árbol.
· Anillo: Es una variante de la anterior, en la que el tendido se cierra
sobre sí mismo, por lo que en caso de su rotura se puede acceder a las
estaciones aisladas por el otro semianillo. En la práctica, la mayoría
de las topologías en anillo (lógica) terminan en una estrella
física. Pueden emplearse cables de pares, coaxiales o la fibra óptica,
su ejemplo más significativo de utilización es en las redes Token
Ring.
· Estrella: Es aquella en la que un elemento central (Hub) sirve de puente
entre todas las terminales de la LAN, ella proporciona la conmutación
entre todas. Aisla unos elementos del fallo de otros, pero presenta un punto
crítico: el nodo central, que en caso de fallo deja la red sin servicio.
El costo del cableado es elevado al requerir conexiones punto a punto para todos
los elementos, aunque este se minimiza al emplear cable UTP.
· Malla: Es la topología que presenta un nivel mayor de seguridad.
Los nodos de la red se unen entre sí, para formar una estructura en la
que al menos existen dos rutas posibles por cada nodo; así, si hay un
fallo en una de ellas, la información se puede hacer circular por la
otra. Resulta muy adecuada para cubrir, por ejemplo, un país completo.
Puede resultar inicialmente más cara que las otras, pero si se cuida
el diseño y se ajusta la capacidad de los enlaces, este incremento se
recompensa con creces.
Al ser la red local un medio compartido, se hace necesario establecer las reglas
que definen cómo los distintos usuarios tienen acceso a ella, para evitar
conflictos y asegurar que cada uno tenga iguales oportunidades de acceso. Este
conjunto de reglas es el denominado método de acceso al medio, que también
se conoce como protocolo de arbitraje.
Los métodos de acceso al medio más utilizados son CSMA/CD y Paso
de Testigo. CSMA/CD (Carrier Sense Múltiple Access/Collision Detection
o Acceso múltiple con escucha de portadora y detección de colisión),
es el protocolo de acceso al medio que utilizan las redes Ethernet (las más
frecuentes en el mundo empresarial, que cubren un 80 % del mercado y que disponen
de una topología lógica de bus). De esta manera, aunque la red
puede estar físicamente dispuesta en bus o en estrella, su configuración
a nivel funcional es la de un medio físico compartido por todas las terminales.
Su funcionamiento es simple, antes de trasmitir un ordenador, este "escucha"
el medio de transmisión que comparten todas las terminales conectadas
para comprobar si existe una comunicación. Esta precaución se
toma para que la transmisión que se realiza en ese momento no se interfiera
por una nueva. En el caso de no detectar ninguna comunicación, se trasmite
y por el contrario, esperará un tiempo aleatorio antes de comenzar de
nuevo el proceso. En el caso de que dos ordenadores transmitan al mismo tiempo
se produce una colisión, es decir, las señales se interfieren
mutuamente. Ellas entonces quedan inservibles para su correcta recepción
por sus respectivos destinatarios. Al escuchar una señal ininteligible,
las terminales implicadas en la colisión cortan la transmisión
que se realiza para a continuación transmitir una secuencia especial
de bits, llamada señal de atasco o de interferencia, cuya misión
es garantizar que la colisión dure lo suficiente (tiempo de atascamiento)
para que la detecten el resto de las terminales de la red. Esta señal
tiene más de 32 bits, pero menos de 48 con el objeto de que las computadoras
conectadas a la red puedan interpretar que es un fragmento resultante de una
colisión. Las estaciones descartarán cualquier trama que contenga
menos de 64 octetos (bytes).
La técnica CSMA/CD no es adecuada para soportar aplicaciones de procesos
en tiempo real (control de procesos industriales, transmisión de voz
y vídeo, etc.).7
Este método de acceso se utiliza en diferentes redes que disponen de
un anillo lógico; Token Ring, Token Bus y FDDI. Al contrario del método
anterior, este se comporta de manera determinista, es decir, una terminal de
la red puede transmitir en un intervalo de tiempo establecido.
El método de paso de testigo se vale de una trama especial o testigo
(token), que monitorea cada computadora, para dar a estos permiso o no de transmisión.
Las computadoras conectadas al anillo lógico, no pueden transmitir los
datos hasta que no obtienen el permiso para hacerlo.
Este sistema evita la colisión, pues limita el derecho de transmitir
a una máquina. Esa máquina se dice que tiene el Token. La circulación
del Token de una máquina a la siguiente se produce a intervalos fijos
y en forma de anillo lógico. En efecto, si bien IEEE 802.5 emplea un
anillo físico, IEEE 802.4 especifica un Bus y ARCnet usa una configuración
física en estrella.
Ambos tipos de protocolos presentan un uso generalizado. La ventaja del primero
es que ofrece un mayor rendimiento, en especial cuando existen pocas colisiones.
Esto ocurre si la mayoría de las transmisiones se originan en la misma
terminal o si hay relativamente poco tráfico en la red. Una ventaja del
segundo es que puede asegurarse que, con independencia del tráfico en
la red, una terminal transmitirá antes de concluir un tiempo predeterminado.
Esto tiene dos efectos positivos: uno, que el rendimiento de la red no disminuye
significativamente al aumentar el tráfico y el otro que, asegura la llegada
del mensaje a su destino antes de que pase cierto tiempo, como se requiere en
muchas aplicaciones industriales. CSMA/CD resulta muy adecuado para aplicaciones
interactivas con tráfico muy dispar, como son las aplicaciones normales
de procesamiento de textos, financieras, etc; mientras que Token Passing es
el método de acceso adecuado para las empresas con aplicaciones que exigen
un tráfico elevado y uniforme en la red (multimedia, CAD, autoedición,
etc.), se prefiere el CSMA/CD para oficinas. El Token Passing es el favorito
para las fábricas e instituciones que manejan grandes cúmulo de
información.
El IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos),
ha desarrollado una serie de estándares (IEEE 802.X) en los que se definen
los aspectos físicos (cableado, topología física y eléctrica)
y de control de acceso al medio de redes locales. Estos estándares se
han reconocido internacionalmente (ANSI, ISO, etc.), y adoptado por ISO en una
serie equivalente ISO 8802.X.
La serie de normas 802.X que ha realizado el IEEE son:
Es significativo apuntar que merece mención particular la norma 100 BASE
T (Fast Ethernet) en la que existen diferentes tipos de segmentos:
- 100 BASE T4: Cada segmento está formado por cuatro pares trenzados
de cobre UTP y conectores RJ-45.
- 100 BASE TX: Cada segmento está formado por cuatro pares trenzados
de cobre UTP y conectores RJ-45.
- 100 BASE TX: Usa dos fibras ópticas.
Los elementos que conforman una LAN Ethernet - basada en servidor - son los
siguientes:
· Terminales: típicamente son computadoras personales o PC "clientes",
son los puestos de trabajo de los usuarios.
· Dispositivos periféricos: impresoras, módem, fax, dispositivos
de almacenamiento, etc.
· Adaptadores de LAN: se denominan también tarjetas de interfaz
de Rad (NIC/Network Interface Card). Son tarjetas que se deben instalar en todas
las computadoras y dispositivos que se desean conectar en red. Por supuesto,
existen tantas tarjetas como tipos de redes existen en el mercado (Ethernet,
Token Ring,...). Además, las tarjetas también son distintas según
el tipo de cable que se utiliza en la red (UTP, STP, Fibra Óptica, etc).
· Servidor de LAN: Este dispositivo es frecuentemente una computadora,
especializado y dedicado a colocar a disposición de las terminales sus
recursos de hardware y software. Un servidor puede realizar varias funciones,
aunque se puede instalar uno, que se dedique exclusivamente a un recurso con
el objetivo de aumentar su rendimiento.
Existen distintos tipos de servidores, dentro de los más importantes
se encuentran:
- Servidor de aplicaciones: Existen dos formas de ejecutar las aplicaciones
informáticas por parte de las terminales en la red: ejecución
centralizada en la que la corrida del programa se desarrolla íntegramente
en el servidor (denominado servidor de aplicaciones) y, ejecución distribuida
en la que las aplicaciones siguen el modelo cliente/servidor universal.
- Servidor de ficheros: Su función consiste en poner los ficheros a disposición
de las terminales que dispongan de memoria y de acceso a las aplicaciones informáticas
residentes en el servidor, se ejecutan en él las órdenes enviadas
desde las terminales.
- Servidor de impresión: Se encarga de gestionar las impresoras, compartidas
por los usuarios de la red. Así, según el tipo de trabajo y la
resolución deseada, se utilizará una impresora matricial, láser,
de chorro de tinta, en blanco y negro o en color.
- Servidor de comunicaciones: Se encarga de gestionar todas las comunicaciones
de la LAN con otras redes externas, tanto públicas como privadas, mediante
los correspondientes dispositivos de interconexión (bridges, routers,
gateways, etc.) y enlaces de comunicación (líneas telefónicas
con módem, punto a punto, X25, Farme, Relay, ATM, etc).
· En el caso del sistema operativo de red, es un software que se instala
en todas las terminales y servidores con la finalidad de que los usuarios puedan
compartir los recursos que ofrece su red. Sus funciones principales son dirigir
las peticiones de utilización de los recursos que realizan las terminales
de los usuarios a los servidores de la red y proveer las herramientas para su
gestión y administración.
Para su operación, se tienen en consideración dos tipos de protocolos:
uno, que puede denominarse de "transporte de paquetes" (routd protocol)
que depende, en gran medida, de las aplicaciones y el sistema operativo, responsable
de definir el esquema de direccionamiento de las redes interconectadas, como
IP (Internet Protocol), IPX (INTERNET Packet Exchange), CLNP (Connectionless
Network Protocol), XNS (Xerox Network System), etc. Otro que se le llama protocolo
de "encaminamiento" (routing protocol), el cual se utiliza para crear,
mantener y comunicar las tablas de encaminamiento, así como la información
del estado de las distintas rutas dentro de la red, normalizados o propietarios;
varían de vendedor en vendedor, Algunos de los más conocidos son
los siguientes: RIP (para IP), IGRP (IP y OSI, CLNP), OSPF (IP), BGP (IP), EGP
(IP), ES-IS (OSI, CLNP) e IS-IS (OSI CLNP), CLNP (Connectionless Network Protocol)
es el equivalente OSI de IP. 7
Protocolos de la familia TCP/IP
· TELNET: Para la conexión a una aplicación remota desde
un proceso o terminal.
· FTP (File Transfer Protocol): Para la transferencia de ficheros.
· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Aplicación para correo
electrónico.
· RPC (Remote Procedure Call): Que permite la llamada a procedimientos
situados distantemente, como si fuesen locales.
· NFS (Network File Sistem): Para la utilización de los archivos
distribuidos por los programas de aplicación.
· X-WINDOWS: Para el manejo de ventanas e interfaz de usuarios en una
estación de trabajo.
· SNMP (Simple Network Management Protocol): Para la gestión de
la red.
A set of knowledge is expounded aimed at introducing the key concepts related to telecommunication networks among the information specialists, as a way to improve the librarian culture in the field of new information technologies. This knowledge will contribute decisively to a more efficient use of the National Health Care System networks, based on the progressive development of an electronic information infrastructure that will allow the contact among the communication sector professionals and the exchange with the international scientific community, as well as a convenient and timely access to information.
Subject headings: INFORMATION SERVICES/ trends; TELECOMMUNICATION NETWORKS,
INTERNET
1. García Cabrera G. Retos y tendencias. Ciencia, Innovación y
Desarrollo 2000; 5(2): 20-2.
2. Lage Dávila C. Conferencia inaugural del III Congreso Internacional
de Informática Médica de La Habana. La Habana, Palacio de las
Convenciones, 2000.
3. Castro Ruz F. Mensaje al Grupo de los 77. La Habana: septiembre de 1999.
4. Quéau P. La revolución de la información: en la búsqueda
de un bien común. ACIMED 2001; 9 (suplemento):102-10.
5. García Cabrera G, Febles Rodríguez JP. Secretos de Internet.
La Habana: Academia; 2001.
6. Vidal JR. Claves del desarrollo. Ciencia, Innovación y Desarrollo
2000;5(2):18-9.
7. Tanenbaum AS. Redes de computadoras. México D.F.: Prentice may; 1997.
Recibido: 14 de agosto del 2002
Aprobado: 5 de septiembre del 2002
Lic. Luis de Zayas Buigas
Universidad de Holguín "Oscar Lucero Moya".
Carretera Guardalavaca, Km. 3. Holguín. Cuba
Correo electrónico: zayas@uho.edu.cu