Problema del nodo oculto

En las redes ethernet las transmisiones se establecen mediante el protocolo CSMA/CD, que se encarga de evitar las colisiones. En estas redes los cables son el medio físico que contiene las señales y las distribuye a los nodos.

Las redes inalámbricas tienen unas características mas ásperas en el sentido en que no todos los nodos pueden comunicar directamente con el resto de nodos. Teniendo un esquema como el siguiente:


El nodo2 puede comunicar con ambos nodos, el 1 y el 3, pero hay algo que impide que los nodos 1 y 3 se comuniquen directamente. (El obstaculo en si mismo no es relevante; podría ser tan simple como que los nodos 1 y 3 se encuentran a una distancia y solo son capaces de comunicar con nodo2). Desde la perspectiva de nodo1, nodo3 es un "nodo oculto".

Si el protocolo usado para transmitir es un simple "transmitir y rezar", será fácil para nodo1 y nodo3 transmitir simultaneamente, haciendo que nodo2 sea incapaz de procesar nada. Además, los nodos 1 y 3 no tendrán conocimiento del error porque la colisión es a nivel local en el nodo2. Las colisiones producidas por nodos ocultos pueden ser dificiles de detectar en redes inalámbricas debido a que los dispositivos inalámbricos son normalmente half-duplex; no transmiten y reciben al mismo tiempo.

Spanning Tree protocolo

En comunicaciones, STP (del ingés Spanning Tree Protocol) es un protocolo de red de nivel 2 del modelo OSI (capa de enlace de datos). Su función es la de gestionar la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de enlaces redundantes (necesarios en muchos casos para garantizar la disponibilidad de las conexiones). El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o desactivar automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice la eliminación de bucles. STP es transparente a las estaciones de usuario.

Dominio de Colicion

Un dominio de colisión es un segmento físico de una red de computadores donde es posible que las tramas puedan "colisionar" (interferir) con otros. Estas colisiones se dan particularmente en el protocolo de red Ethernet.

A medida que aumenta el número de nodos que pueden transmitir en un segmento de red, aumentan las posibilidades de que dos de ellos transmitan a la vez. Esta transmisión simultánea ocasiona una interferencia entre las señales de ambos nodos, que se conoce como colisión. Conforme aumenta el número de colisiones disminuye el rendimiento de la red.

El rendimiento de una red puede ser expresado como

Un dominio de colisión puede estar constituido por un solo segmento de cable Ethernet en una Ethernet de medio compartido, o todos los nodos que afluyen a un concentrador Ethernet en una Ethernet de par trenzado, o incluso todos los nodos que afluyen a una red de concentradores y repetidores.

Dominio de broadcast

Un dominio de difusión es un área lógica en una red de ordenadores en la que cualquier ordenador conectado a la red puede transmitir directamente a cualquier otro en el dominio sin precisar ningún dispositivo de encaminamiento, dado que comparten la misma subred, dirección de puerta de enlace y están en la misma VLAN (VLAN por defecto o instalada).


De forma más específica es un área de una red de pc formada por todos los ordenadores y dispositivos de red que se pueden alcanzar enviando una trama a la dirección de difusión de la capa de enlace de datos.


Un dominio de difusion o de broadcast funciona con la última ip de una subred.


Se utilizan Router para segmentar los dominios de difusión.

¿Que son los cables UTP, STP y FTP?

Tipos

Cable FTP.


Cable STP.

UTP acrónimo de Unshielded Twisted Pair o Cable trenzado sin apantallar. Son cables de pares trenzados sin apantallar que se utilizan para diferentes tecnologías de red local. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.
STP, acrónimo de Shielded Twisted Pair o Par trenzado apantallado. Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión no apantallada o UTP.
FTP, acrónimo de Foiled Twisted Pair o Par trenzado con pantalla global. Son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 12 ohmios.

¿QUE ES UN CABLE UTP?

Un cable es un cordón que está resguardado por alguna clase de recubrimiento y que permite conducir electricidad o distintos tipos de señales. Los cables suelen estar confeccionados con aluminio o cobre.

UTP, por otra parte, es una sigla que significa Unshielded Twisted Pair (lo que puede traducirse como “Par trenzado no blindado”). El cable UTP, por lo tanto, es una clase de cable que no se encuentra blindado y que suele emplearse en las telecomunicaciones.

El cable de par trenzado fue creado por el británico Alexander Graham Bell (1847-1922). Se trata de una vía de conexión con un par de conductores eléctricos entrelazados de manera tal que logren eliminar la diafonía de otros cables y las interferencias de medios externos.


Tras la invención del teléfono, su cableado compartía la misma ruta con las líneas de energía eléctrica. Sin embargo, se producían interferencias que recortaban la distancia de las señales telefónicas.

Para evitar esto, los ingenieros comenzaron a cruzar los cables cada cierta cantidad de postes, para que ambos cables recibieran interferencias electromagnéticas similares. A partir de 1900, los cables de par retorcido se instalaron en toda la red norteamericana.

Se conoce como “código de colores de 25 pares” al sistema que se utiliza para identificar un conductor en un cableado de telecomunicaciones con cables UTP. La primera agrupación de colores sigue el orden blanco-rojo-negro-amarillo-violeta, mientras que el segundo conjunto cromático es azul-naranja-verde-marrón-gris.

El subconjunto más frecuente de estos colores es blanco-naranja, naranja, blanco-verde, azul, blanco-azul, verde, blanco-marrón y marrón.

Entre las limitaciones que presenta el cable UTP se encuentran su escasa efectividad cuando se intenta conectar puntos muy remotos, el ancho de banda de la transmisión y la velocidad. Además, tanto las interferencias como los ruidos que provengan del medio por el que pase el cable influyen en la calidad de la comunicación, por lo que es necesario, además del recubrimiento y la técnica del trenzado, amplificar la señal cada una cierta cantidad de kilómetros, que es de un promedio de 2,5 en el caso de una conexión digital y del doble para una analógica.

Por otro lado, como puntos fuertes de los cables UTP, cabe destacar que son accesibles a nivel económico y que su implementación es sencilla y eficaz para solventar muchos de los problemas que presentan las redes básicas de comunicación.

De los cables que presentan cuatro pares de trenzas suelen usarse tan sólo dos: uno que envía información y otro que la recibe. Sin embargo, ambas tareas no pueden ser realizadas simultáneamente, por lo que el tipo de conexión se considera half dúplex. Cuando, en cambio, se usan los cuatro a la vez, dichos trabajos pueden realizarse en forma paralela, y esto se conoce como full dúplex.

A menudo se confunde el cable UTP con otros similares, que se basan en la misma tecnologías, pero que presentan diferencias importantes. Con nomenclaturas también muy parecidas, los tres tipos de cables en cuestión son:

* el UTP, propiamente dicho, que se usa en distintas clases de conexiones locales. Su fabricación no es costosa y son de simple utilización, aunque una de sus desventajas es la mayor aparición de fallos que en las otras clases de cables, así como su pobre desempeño cuando la distancia es considerable y no se regenera la señal;

* el STP, o par trenzado blindado, que sí posee un recubrimiento aislante para proteger la transmisión de potenciales interferencias. Entre sus usos se cuentan las redes informáticas Ethernet y Token Ring y cabe mencionar que su precio es superior al de los UTP;

* el FTP, o par trenzado blindado globalmente, que se trata de cables protegidos contra las interferencias de una forma mucho más eficaz que el UTP.

¿Que es un Hub y un Switch?

Los "Hubs" y "Switches" llevan acabo la conectividad de una Red Local (LAN "Local Area Network"), aparentemente las palabras "Hubs" y "Switches" parecieran términos intercambiables pero no lo son. Aunque en ocasiones se utilizan términos como "Switching Hubs" ambas palabras tienen un significado distinto, sin embargo, para entender las diferencias entre un "Hub" y un "Switch" así como sus beneficios es necesario conocer el Protocolo "Ethernet" 

El "Hub" básicamente extiende la funcionalidad de la red (LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor distancia, es por esto que un "Hub" puede ser considerado como una repetidora. El problema es que el "Hub" transmite estos "Broadcasts" a todos los puertos que contenga, esto es, si el "Hub" contiene 8 puertos ("ports"), todas las computadoras que estén conectadas al "Hub" recibirán la misma información, y como se mencionó anteriormente , en ocasiones resulta innecesario y excesivo

Un "Switch" es considerado un "Hub" inteligente, cuando es inicializado el "Switch", éste empieza a reconocer las direcciones "MAC" que generalmente son enviadas por cada puerto, en otras palabras, cuando llega información al "Switch" éste tiene mayor conocimiento sobre que puerto de salida es el más apropiado, y por lo tanto ahorra una carga ("bandwidth") a los demás puertos del "Switch", esta es una de la principales razones por la cuales en Redes por donde viaja Vídeo o CAD, se procura utilizar "Switches" para de esta forma garantizar que el cable no sea sobrecargado con información que eventualmente sería descartada por las computadoras finales,en el proceso, otorgando el mayor ancho de banda ("bandwidth") posible a los Vídeos o aplicaciones CAD

en la siguiente imagen esta el hub.
y en esta otra esta el switch

Qué es un Router

El término de origen inglés router puede ser traducido al español como enrutador o ruteador, aunque en ocasiones también se lo menciona como direccionador. Se trata de un producto de hardware que permite interconectar computadoras que funcionan en el marco de una red.

El router, dicen los expertos, se encarga de establecer qué ruta se destinará a cada paquete de datos dentro de una red informática. Puede ser beneficioso en la interconexión de computadoras, en la conexión de los equipos a Internet o para el desarrollo interno de quienes proveen servicios de Internet.

En líneas muy generales podemos establecer que existen tres tipos claros de routers:

Básico. Es aquel que tiene como función el comprobar si los paquetes de información que se manejan tiene como destino otro ordenador de la red o bien el exterior.

Sofisticados. Esta clase de routers es el que se utiliza más frecuentemente en el ámbito doméstico pues cubre a la perfección las necesidades que puede tener el usuario en cualquier momento. Sus señas de identidad principales son que tienen capacidad para manejar multitud de información y que protegen muy bien del exterior a la red doméstica.

Potentes. En empresas y entidades de gran calado es donde se apuesta por emplear este tipo de routers ya que no sólo tiene capacidad para manejar millones de datos en un solo segundo sino también para optimizar el tráfico.


Los routers que se emplean en viviendas particulares se conocen como SOHO (sigla correspondiente a Small Office, Home Office). Estos dispositivos permiten que varios equipos tengan acceso a banda ancha por medio de una red virtual privada y de carácter seguro. Técnicamente, los routers residenciales se encargan de traducir las direcciones de red en vez de llevar a cabo el enrutamiento (es decir, no conecta a todos los ordenadores locales a la red de manera directa, sino que hace que los distintos ordenadores funcionen como un único equipo).


Dentro de las empresas, pueden encontrarse los routers de acceso (incluyendo los SOHO), los routers de distribución (suman tráfico a partir de otros enrutadores o de la concentración de los flujos de datos) y los routers de núcleo o core routers (que administran diversos niveles de routers).


Existen, por otra parte, los routers inalámbricos, que funcionan como una interfaz entre las redes fijas y las redes móviles (como WiFi, WiMAX y otras). Los routers inalámbricos comparten similitudes con los routers tradicionales, aunque admiten la conexión sin cables a la red en cuestión.


Y todo ello sin olvidar la existencia de los llamados routers ADSL que se caracterizan por ser aquellos que permiten tanto el poder conectar al mismo tiempo una o varias redes de tipo local como también uno o varios equipos.


Eso viene a dejar patente que este dispositivo tiene varias misiones y cumple más de una función. Así, por ejemplo, podemos dejar patente que actúa como módem ADSL, como una puerta de enlace de una red local a lo que es el exterior y también como encaminador.


No obstante, a estas tres citadas funciones habría que añadir una cuarta muy importante y es que este tipo de router se utiliza como punto de acceso inalámbrico.