Capitulo
7 Telecomunicaciones, Internet y tecnología inalámbrica
LAS TELECOMUNICACIONES Y REDES EN EL MUNDO DE
NEGOCIOS ACTUAL
TENDENCIAS
DE REDES Y COMUNICACIÓN
En el pasado las empresas
utilizaban dos tipos fundamentalmente distintos de redes: las redes telefónicas
y las redes de computadora.
Gracias a la continua
desregulación de las telecomunicaciones y a la innovación en la tecnología
de la información, las redes telefónicas y computacionales están
convergiendo en una sola red digital que utiliza estándares basados en
Internet y equipo compartidos.
¿QUÉ ES UNA RED DE COMPUTADORAS?
En su forma más simple, una red
consiste de dos o más computadoras conectadas entre sí.
Cada computadora en la red
contiene un dispositivo de interfaz de red llamado tarjeta de interfaz de red
(NIC). El medio de conexión para vincular componentes de red puede ser un
cable telefónico, uno coaxial o una señal de radio, en el caso de las redes
de teléfonos celulares y de área local inalámbricas (redes Wi-Fi).
El sistema operativo de red (NOS)
enruta y administra las comunicaciones en la red y coordina los recursos de
ésta. Una computadora servidor es una computadora en una red que realiza
importantes funciones de red para computadoras cliente. La mayoría de las
redes también contienen un switch o un hub que actúa como un punto de
conexión entre las computadoras. Los hubs son dispositivos muy simples que
conectan componentes de red. Un switch tiene mayor funcionalidad que un hub y
puede tanto filtrar como reenviar datos a un destino especificado en la red.
¿Y qué hay si se desea comunicar
con otra red, como Internet? Necesitaría un enrutador: un procesador de
comunicaciones que se utiliza para enrutar paquetes de datos a través de
distintas redes y asegurar que los datos enviados lleguen a la dirección
correcta.
Redes en compañías grandes
La infraestructura de redes para
una gran corporación consiste de una gran cantidad de estas pequeñas redes de
área local vinculadas con otras redes de área local y con redes corporativas
en toda la empresa. Varios servidores poderosos soportan un sitio Web
corporativo, una intranet corporativa y tal vez una extranet.
TECNOLOGÍAS DE REDES DIGITALES CLAVE
Computación cliente/servidor
El servidor establece las reglas
de comunicación para la red y provee a cada cliente una dirección, de modo
que otros equipos puedan encontrarlos en la red.
Conmutación de paquetes
Es un método para dividir
mensajes digitales en par- celas llamadas paquetes, y éstos se envían por
distintas rutas de comunicación a medida que se vuelven disponibles, para
después reensamblarlos una vez que llegan a sus destinos.
TCP/IP y conectividad
En una red típica de
telecomunicaciones, diversos componentes de hardware y software necesitan
trabajar en conjunto para transmitir información. Los distintos componentes en
una red sólo se pueden comunicar si se adhieren a un conjunto común de reglas
denominadas protocolos. Un protocolo es un conjunto de reglas y procedimientos
que gobiernan la transmisión de información entre dos puntos en una red.
En la actualidad, las redes
corporativas utilizan cada vez más un único estándar común a nivel mundial,
conocido como Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet
(TCP/IP).
REDES DE COMUNICACIONES
COMPARACIÓN ENTRE SEÑALES DIGITALES Y
ANALÓGICAS
Hay dos formas de comunicar un
mensaje en una red: ya sea mediante una señal analógica o una digital. Una
señal analógica se representa mediante una forma de onda continua que pasa
por un medio o canal de comunicación y se ha utilizado para la comunicación
por voz.
Una señal digital es una forma
de onda binaria discreta, en vez de una forma de onda continua.
La palabra módem es abreviación
de modulador-demodulador.
TIPOS DE REDES
Redes de área local
na red de área local (LAN) está
diseñada para conectar computadoras personales y otros dispositivos digitales
dentro de un radio de media milla o 500 metros.
Una red de igual a igual trata de
la misma forma a todos los procesadores y se utiliza en primera instancia en
las redes pequeñas con 10 o menos usuarios.
Algunas veces las LAN se
describen en términos de la forma en que sus componentes se conectan entre
sí, o su topología. Existen tres topologías importantes de LAN:
En una topología de estrella,
todos los dispositivos en la red se conectan a un solo concentrador. En una red
de estrella extendida, varias capas de concentradores se organizan en una
jerarquía.
En una topología de bus, una
estación transmite señales que viajan en ambas direcciones a lo largo de un
solo segmento de transmisión. Todas las señales se difunden en ambas
direcciones a toda la red. Todas las máquinas en la red reciben las mismas
señales, y el software instalado en las computadoras cliente permite a cada
cliente escuchar los mensajes dirigidos a él de manera específica. La
topología de bus es la topología de Ethernet más común.
Una topología de anillo conecta
a los componentes de la red en un lazo cerrado. Los mensajes pasan de una
computadora a otra sólo en una dirección a través del lazo, y sólo una
estación puede transmitir a la vez.
Redes metropolitanas y de área amplia
Las redes de área amplia (WAN)
abarcan distancias geográficas amplias: regiones completas, estados,
continentes o todo el globo terráqueo. La WAN más universal y poderosa es
Internet. Las computadoras se conectan a una WAN por medio de redes públicas,
como el sistema telefónico o los sistemas de cable privados, o por medio de
líneas o satélites que se rentan. Una red de área metropolitana (MAN) abarca
un área metropolitana, por lo general una ciudad y sus principales suburbios.
Su alcance geográfico está entre una WAN y una LAN.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN FÍSICOS
Cable trenzado
El cable trenzado consiste en
tiras de cable de cobre trenzadas en pares y es uno de los tipos más antiguos
de medio de transmisión.
Cable coaxial
El cable coaxial, similar al que
se utiliza para la televisión por cable, consiste en cable de cobre con
aislamiento grueso, el cual puede transmitir un mayor volumen de datos que el
cable trenzado.
Fibra óptica y redes ópticas
El cable de fibra óptica
consiste en tiras unidas de fibra de vidrio transparente, cada una del grosor
de un cabello humano. Los datos se transforman en pulsos de luz, los cuales se
envían a través del cable de fibra óptica mediante un dispositivo láser a
velocidades que varían desde 500 kilobits hasta varios billones de bits por
segundo en entornos experimentales.
Medios de transmisión inalámbricos
La transmisión inalámbrica se
basa en las señales de radio de varias frecuencias. Hay tres tipos de redes
inalámbricas que utilizan las computadoras: de microondas, celular y Wi-Fi.
Los sistemas de microondas, tanto terrestres como celestiales, transmiten
señales de radio de alta frecuencia a través de la atmósfera y se utilizan
mucho para la comunicación punto a punto de alto volumen y larga distancia.
Los sistemas celulares también
utilizan ondas de radio y una variedad de protocolos distintos para comunicarse
con antenas de radio (torres) colocadas dentro de áreas geográficas
adyacentes, conocidas como celdas.
Las redes inalámbricas están
suplantando a las redes fijas tradicionales para muchas aplicaciones; además
están creando nuevas aplicaciones, servicios y modelos de negocios.
Velocidad de transmisión
La cantidad total de información
digital que se puede transmitir a través de cualquier medio de comunicación
se mide en bits por segundo (bps). Se requiere un cambio de señal (o ciclo)
para transmitir uno o varios bits; por lo tanto, la capacidad de transmisión
de cada tipo de medio de telecomunicaciones es una función de su frecuencia.
El número de ciclos por segundo que se pueden enviar a través del medio se mide
en hertz: un hertz equivale a un ciclo por segundo.
El rango de frecuencias que se
pueden acomodar en un canal de telecomunicaciones en particular se conoce como
su ancho de banda. El ancho de banda es la diferencia entre las frecuencias
más alta y más baja que se pueden acomodar en un solo canal. Cuanto más
grande sea el rango de frecuencias, mayor será el ancho de banda y también la
capacidad de transmisión del canal.
INTERNET GLOBAL
¿QUÉ ES INTERNET?
Internet se ha convertido en el
sistema de comunicación público más extenso en el mundo, que en la
actualidad compite con el sistema telefónico global en cuanto a alcance y
rango. También es la implementación más grande en el mundo de la computación
cliente/servidor y de las interredes, ya que vincula a millones de redes individuales
en todo el mundo.
Un proveedor de servicios de
Internet (ISP) es una organización comercial con una conexión permanente a
Internet que vende conexiones temporales a suscriptores minoristas.
Las tecnologías de línea de
suscriptor digital (DSL) operan a través de las líneas telefónicas
existentes para transportar voz, datos y video a tasas de transmisión que
varían desde 385 Kbps hasta llegar a 9 Mbps. Las conexiones de Internet por
cable que ofrecen los distribuidores de televisión por cable utilizan líneas
coaxiales de cable digital para ofrecer acceso a Internet de alta velocidad a
los hogares y negocios.
DIRECCIONAMIENTO Y ARQUITECTURADE INTERNET
Internet se basa en la suite de
protocolos de red TCP/IP que describimos en una sección anterior en este capitulo.
A cada computadora en Internet se le asigna una dirección de Protocolo de
Internet (IP) única, que en la actualidad es un número de 32 bits representado
por cuatro cadenas de números, los cuales varían de 0 a 255 y se separan por
puntos.
El sistema de nombres de dominio
Como seria sumamente difícil para
los usuarios de Internet recordar cadenas de 12 números, el sistema de nombres
de dominio (DNS) convierte los nombres de dominio en direcciones IP. El nombre
de domino es el nombre en ingles o español que corresponde a la dirección IP numérica
única de 32 bits para cada computadora conectada a Internet. Los servidores DNS
mantienen una base de datos que contiene direcciones IP asociadas a sus
correspondientes nombres de dominio. Para que una computadora tenga acceso a
Internet, los usuarios sólo necesitan especificar su nombre de dominio.
Arquitectura y gobernanza de Internet
Nadie es “dueño” de Internet, por
lo cual no tiene una administración formal. Sin embargo, las políticas de
Internet a nivel mundial se establecen a través de varias organizaciones
profesionales y organismos gubernamentales, como lo son; el Consejo de
Arquitectura de Internet (IAB), que ayuda a definir la estructura general de
Internet; la Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números
(ICANN), que asigna direcciones IP, y el Consorcio World Wide Web (W3C),
encargado de establecer el lenguaje de marcado de hipertexto y otros
estándares de programa- ción para Web.
SERVICIOS DE INTERNET Y HERRAMIENTAS DE
COMUNICACIÓN
Internet se basa en tecnología
cliente/servidor. Los individuos que utilizan Internet controlan lo que hacen
por medio de aplicaciones cliente en sus computadoras, como el software de
navegador Web.
Servicios de Internet
Una computadora cliente que se
conecta a Internet tiene acceso a una variedad de servicios, como el correo
electrónico, los grupos electrónicos de discusión, las salas de chat y la
mensajería instantánea, Telnet, el protocolo de transferencia de archivos
(FTP) y Web.
El correo electrónico permite
intercambiar mensajes de una computadora a otra, con capacidades para dirigir
mensajes a varios recipientes, reenviar mensajes y adjuntar documentos de texto
o archivos multimedia a los mensajes.
La mensajería instantánea es un
tipo de servicio de chat que permite a los participantes crear sus propios
canales privados.
Voz sobre IP
Internet también se ha
convertido en una plataforma popular para la transmisión de voz y las redes
corporativas. La tecnología de Voz sobre IP (VoIP) transmite información de
voz en forma digital mediante el uso de la conmutación de paquetes, con lo
cual se evitan los costos que cobran las redes telefónicas locales y de larga
distancia.
Comunicaciones unificadas
Las comunicaciones unificadas
integran canales dispares para comunicaciones de voz, comunicaciones de datos,
mensajería instantánea, correo electrónico y conferencias electrónicas en
una sola experiencia, en donde los usuarios pueden alternar entre los distintos
modos de comunicación sin ningún problema.
Redes privadas virtuales
Una red privada virtual (VPN) es
una red privada segura y cifrada que se ha configurado dentro de una red
pública para aprovechar la economía de escala y las facilidades
administrativas de las grandes redes, como Internet.
WEB
Es un sistema con estándares
aceptados de manera universal para almacenar, recuperar, dar formato y mostrar
información mediante el uso de una arquitectura cliente/servidor.
Un sitio Web típico es una
colección de páginas Web vinculadas a una página de inicio.
Hipertexto
Las páginas Web se basan en un
Lenguaje de Marcado de Hipertexto (HTML) estándar, el cual da formato a los
documentos e incorpora vínculos dinámicos a otros documentos e imágenes
almacenadas en la misma computadora o en equipos remotos.
Protocolo de transferencia de
hipertexto (http), es el estándar de comunicaciones que se utiliza para
transferir páginas en Web.
En conjunto, a la dirección se
le conoce como localizador uniforme de recursos (URL).
Servidores Web
Un servidor Web consiste en
software para localizar y administrar páginas Web almacenadas. Localiza las
páginas Web solicitadas por un usuario en la computadora en donde están
almacenadas y las envía a la computadora del usuario.
Búsqueda de información en Web
Motores de búsqueda
Tratan de resolver el problema de
encontrar información útil en Web casi al instante y, en definitiva, son la
“aplicación asesina” de la era de Internet. Los motores de búsqueda actuales
pueden filtrar archivos HTML, archivos de aplicaciones de Microsoft Office y
archivos PDF, además de archivos de audio, video e imágenes.
Los motores de búsqueda se han
convertido en importantes herramientas de compras al ofrecer lo que se conoce
ahora como marketing de motores de búsqueda.
La optimización de motores de
búsqueda (SEO) es el proceso de mejorar la calidad y el volumen del tráfico
Web hacia un sitio Web, para lo cual se emplea una serie de técnicas que
ayudan a un sitio Web a obtener una mayor clasificación con los principales
motores de búsqueda cuando se colocan ciertas palabras y frases clave en el
campo de búsqueda.
Los bots de compras usan software
de agente inteligente para buscar en Internet la información sobre compras.
Web 2.0
Los sitios Web en la actualidad
no sólo tienen contenido estático; también permiten a las personas colaborar
y compartir información, además de crear nuevos servicios y contenido en
línea. Estos servicios interactivos basados en Internet de segunda generación
se conocen como Web 2.0.
Web 2.0 tiene cuatro
características distintivas: interactividad, control del usuario en tiempo
real, participación social (compartición) y contenido generado por el usuario.
Un blog, el término popular para
un Weblog, es un sitio Web personal que por lo general contiene una serie de
entradas cronológicas (de la más reciente a la más antigua) de su autor,
además de vínculos a páginas Web relacionadas.
Si usted es un ávido lector de
blogs, podría usar el servicio RSS para mantenerse actualizado con sus blogs
favoritos sin tener que estar revisándolos de manera constante en búsqueda de
actualizaciones. RSS, que significa resumen de sitios complejos o sindicación
realmente simple, sindica el contenido de un sitio Web de modo que se pueda
utilizar en otro entorno.
En contraste, los wikis son
sitios Web colaborativos en donde los visitantes pueden agregar, eliminar o
modificar contenido en el sitio, incluso las obras de autores anteriores. Wiki
proviene de la palabra “rápido” en hawaiano.
Los sitios de redes sociales permiten
a los usuarios crear comunidades de amigos y colegas profesionales.
Web 3.0: el servicio Web del futuro
Web 3.0 es la promesa de una Web
futura en donde toda esta información digital y todos estos contactos se puedan
entrelazar para formar una sola experiencia significativa.
Algunas veces a ésta se le
conoce como Web semántica. La palabra “semántica” se refiere al significado.
La mayoría del contenido de Web en la actualidad está diseñado para que los
humanos lo lean y las computadoras lo desplieguen, no para que los pro- gramas
de computadora lo analicen y manipulen. Los motores de búsqueda pueden
descubrir cuándo aparece un término o palabra clave específico en un
documento Web, pero en realidad no entienden su significado ni cómo se
relaciona con el resto de la información en Web.
LA REVOLUCIÓN INALÁMBRICA
La comunicación inalámbrica
ayuda a las empresas a permanecer con más facilidad en contacto con los
clientes, proveedores y empleados, además de que provee arreglos más
flexibles para organizar el trabajo. La tecnología inalámbrica también ha
creado nuevos productos, servicios y canales de ventas.
Si requiere comunicación móvil
y poder de cómputo o acceso remoto a sistemas corporativos, puede trabajar con
una variedad de dispositivos inalámbricos, como teléfonos celulares,
teléfonos inteligentes (smartphones) y computadoras personales con conexión
inalámbrica.
SISTEMAS CELULARES
Las primeras generaciones de los
sistemas celulares se diseñaron en primera instancia para la transmisión de
voz y de datos limitados en forma de mensajes cortos. Ahora las compañías de
comunicaciones inalámbricas ofrecen redes celulares más poderosas conocidas
como redes de tercera generación o redes 3G.
a siguiente evolución en la
comunicación inalámbrica, conocida como redes 4G, se basa por completo en la
conmutación de paquetes y es capaz de alcanzar una velocidad de transmisión
de 100 Mbps (que puede llegar a 1 Gbps bajo condiciones óptimas), con una
calidad de primera y mucha seguridad. Los servicios de voz, datos y video de
flujo continuo de alta calidad estarán disponibles para los usuarios en
cualquier parte y a cualquier hora. Las tecnologías actuales previas a 4G son
la evolución a largo plazo (LTE) y WiMax móvil.
REDES INALÁMBRICAS DE COMPUTADORAS Y ACCESO A
INTERNET
Una variedad de tecnologías
proveen acceso inalámbrico de alta velocidad a Internet para las PC y otros
dispositivos portátiles inalámbricos, así como para los telé- fonos
celulares.
Bluetooth
Bluetooth es el nombre popular
para el estándar de redes inalámbricas 802.15, que es útil para crear
pequeñas redes de área personal (PAN). Vincula hasta ocho dispositivos dentro
de un área de 10 metros mediante el uso de comunicación basada en radio de
baja energía, y puede transmitir hasta 722 Kbps en la banda de 2.4 GHz.
Wi-Fi y acceso inalámbrico a Internet
El conjunto de estándares 802.11
para redes LAN inalámbricas y acceso inalámbrico a Internet también se
conoce como Wi-Fi.
En casi todas las comunicaciones
Wi-Fi, los dispositivos inalámbricos se comunican con una LAN fija mediante el
uso de puntos de acceso. Un punto de acceso es una caja que consiste en un
receptor/transmisor de radio y antenas con vínculos a una red fija, un enrutador
o un concentrador (hub).
Por lo general, los puntos
activos consisten en uno o más puntos de acceso que proveen acceso
inalámbrico a Internet en un lugar público. Algunos puntos activos son
gratuitos o no requieren software adicional para usarse; otros tal vez
requieran activación y el establecimiento de una cuenta de usuario, para lo
cual se proporciona un número de tarjeta de crédito a través de Web.
No obstante, la tecnología Wi-Fi
impone varios desafíos. Uno de ellos corresponde a las características de
seguridad de Wi-Fi, que hacen a estas redes inalámbricas vulnerables a los
intrusos.
WiMax
El IEEE desarrolló una nueva
familia de estándares conocida como WiMax para lidiar con estos problemas.
WiMax, que significa interoperabilidad mundial para acceso por microondas, es
el término popular para el estándar 802.16 del IEEE. Tiene un rango de acceso
inalámbrico de hasta 31 millas y una velocidad de transmisión de hasta 75
Mbps.
Las antenas WiMax son lo bastante
poderosas como para transmitir conexiones a Internet de alta velocidad a las
antenas en los techos de los hogares y las empresas a millas de distancia. Los
teléfonos celulares y las computadoras laptop con capacidad para WiMax están
empezando a aparecer en el mercado.
REDES DE SENSORES INALÁMBRICAS Y RFID
Identificación por radio frecuencia (RFID)
Los sistemas de identificación
por radio frecuencia (RFID) ofrecen una tecnología poderosa para rastrear el
movimiento de productos a través de la cadena de suministro. Los sistemas RFID
usan diminutas etiquetas con microchips incrustados que contienen datos sobre
un artículo y su ubicación para transmitir señales de radio a través de una
distancia corta, a los lectores RFID. Después, los lectores RFID pasan los
datos a través de una red a una computadora para su procesamiento. A
diferencia de los códigos de barras, las etiquetas RFID no necesitan
establecer contacto mediante una línea de visión para poder leerlas.
Redes de sensores inalámbricas
Las redes de sensores
inalámbricas (WSN) son redes de dispositivos inalámbricos interconectados,
los cuales están incrustados en el entorno físico para proveer mediciones de
muchos puntos a lo largo de espacios grandes. Estos dispositivos tienen
integrados el procesamiento, el almacenamiento, los sensores de radiofrecuencia
y las antenas. Están enlazados en una red interconectada que enruta los datos
que capturan hacia una computadora para su análisis.
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