domingo, 3 de noviembre de 2013

ANCHO DE BANDA. TASA DE TRANSFERENCIA Y UNIDADES DE MEDIDA DE TRANSMISIÓN DE DATOS


ANCHO DE BANDA

Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. Puede ser calculado a partir de una señal temporal mediante el análisis de Fourier. También son llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Así, el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su atenuación al pasar a través de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la frecuencia central de pico (fc)
La frecuencia es la magnitud física que mide las veces por unidad de tiempo en que se repite un ciclo de una señal periódica. Una señal periódica de una sola frecuencia tiene un ancho de banda mínimo. En general, si la señal periódica tiene componentes en varias frecuencias, su ancho de banda es mayor, y su variación temporal depende de sus componentes frecuenciales.
Normalmente las señales generadas en los sistemas electrónicos, ya sean datos informáticos, voz, señales de televisión, etc., son señales que varían en el tiempo y no son periódicas, pero se pueden caracterizar como la suma de muchas señales periódicas de diferentes frecuencias.
El rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente se expresa en Hz.
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) – fci (frecuencia de corte inferior)

TASA DE TRANSFERENCIA

La tasa de transferencia se refiere al ancho de banda real medido en un momento concreto del día empleando rutas concretas de internet mientras se transmite un conjunto específico de datos, desafortunadamente, por muchas razones la tasa es con frecuencia menor al ancho de banda máximo del medio que se está empleando.
Los siguientes son algunos de los factores que determinan la tasa de transferencia:
Dispositivos de Internet-Working
Tipos de datos que se van a transferir
Topología de la red
Número de usuarios en la red
La computadora del usuario
El servidor
Condiciones de la energía
Congestión
El ancho de banda teórico de la red es una consideración importante en el diseño de la red, porque la tasa de transferencia de la red nunca es mayor que dicho ancho de banda, debido a las limitaciones puestas por el medio y a las tecnologías de red elegidas.
La unidad con que el Sistema Internacional de Unidades expresa el bit rate es el bit por segundo (bit/s, b/s, bps). La b debe escribirse siempre en minúscula, para impedir la confusión con byte por segundo (B/s). Para convertir de bytes/s a bits/s, basta simplemente multiplicar por "8" y viceversa.
Que la unidad utilizada sea el bit/s, no implica que no puedan utilizarse múltiplos del mismo:
kbit/s o kbps (kb/s, kilobit/s o mil bits por segundo)
Mbit/s o Mbps(Mb/s, Megabit/s o un millón de bits por segundo)
Gbit/s o Gbps (Gb/s, Gigabit, mil millones de bits)
byte/s (B/s u 8 bits por segundo)
kilobyte/s (kB/s, mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabyte/s (MB/s, un millón de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabyte/s (GB/s, mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)




UNIDADES DE MEDIDA DE TRANSMISIÓN DE LOS DATOS


Transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones digitales, es la transferencia física de datos, un flujo digital de bits, por un canal de punto a punto o punto a multipunto. Los datos se representan como una señal electromagnética, una señal de tensión eléctrica ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.
BAUDIO: En la transmisión de datos, un baudio es el número de veces por segundo que se modifica el "estado" del medio de transmisión.
DECIBEL: Unidad para medir intensidad relativa de una señal, tal como potencia, voltaje, etc. El número de decibeles es diez veces el logaritmo (base 10) de la relación de la cantidad medida al nivel de referencia.
DECIBELIO (dB): Es la unidad relativa empleada en acústica, electricidad, telecomunicaciones y otras especialidades para expresar la relación entre dos magnitudes: la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia.
BIT (Binary digit, digito binario): Unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información.
KILOBIT POR SEGUNDO (kb/s): Unidad de medida que se usa en telecomunicaciones e informática para calcular la velocidad de transferencia de información a través de una red.
BYTE (B): Secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de información o código de caracteres que sea definido. Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de datos.
MEGABYTE (MB): Es una cantidad de medida de cantidad de datos informáticos. Es un múltiplo del byte, que equivale a 106B o un millón de bytes que es lo mismo.
AMPERIO (A): Unidad de intensidad de corriente eléctrica.


MEDIOS DE TRANSMISION

MEDIOS DE TRANSMISIÓN

Son definidos por el soporte físico como son enviadas las señales es un una de las partes fundamentales de una red y se clasifican en dos grupos, Medios Guiados y Medios no Guiados. Y su uso depende de aplicabilidad para la que se va a necesitar ya que cada medio tiene sus características.


Los Medios Guiados:
están constituidos por un cable que conducen las señales de un extremo al otro. Y su característica depende del conductor utilizado, las velocidades de transmisión, las distancias máximas, las inmunidades frente a las interferencias electromagnéticas, la capacidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías. Entre los guiados están los metálicos y no metálicos, los medios más comunes encontramos; par trenzado, Fibra óptica y Cable coaxial.

-Cable Coaxial: es un alambre de cobre que esta cubierto por un aislante, una malla metálica y una cubierta protectora de caucho. El cable coaxial es resistente a interferencia y atenuaciones por que su malla de hilos metálicos absorbe señales de electrónicas pérdidas.

-Par trenzado: se compone por uno o más pares de cobre que están aislados transados juntos
Entre estos cables están varias categorías y se diferencia por la cantidad de pares, sus trenzados y la velocidad de transmisión así:

Nivel 1 era para la red telefónica Tradicional
Nivel 2 se utiliza para redes y terminales de baja velocidad
Nivel 3 se utiliza para Ethernet a 10 Mbps y Token Ring
En 1990 buscando de estandarizar la fabricación de cables los Niveles pasan a hacer categorías
Categoría 4 aumento para Token Ring 20Mbps
Categoría 5 o Cat5 fue durante mucho ratos el estándar para las redes Ethernet
Cat5e fue la mejoría a la cat5 y esta se caracteriza por más trenza que la cat5 para la reducción de diafonía
Cat6, 7 y 8 son mejoras a la Cat5e con mas trenzado y mejoras en componentes

-Fibra Óptica: es el medio de transmisión mas novedosos entre los guiados, por este medio laos datos se transmiten por medio de un has de luz.
Este medio esta compuesto por un núcleo y este compuesto por uno o mas hilos de fibra de vidrio, un revestimiento plástico o de vidrio con propiedades diferentes a las del núcleo, cada hilo de fibra viene recubierto de una cavidad plástica para protegerla del entrono y la humedad.
Los cables de fibra están hechos para soportar y transmitir datos a velocidades muy altas.
Entre las fibras se dividen mono modo y multi modo.


Los Medios no Guiados:
Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar. De manera general podemos definir las siguientes características de este tipo de medios: a transmisión y recepción se realiza por medio de antenas, las cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.
Líneas Aéreas / Microondas:
Líneas aéreas, se trata del medio más sencillo y antiguo q consiste en la utilización de hilos de cobre o aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en telegrafía y telefonía  aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas rurales donde no existe ningún tipo de líneas.
Microondas, en un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos que interconectan la antena con la terminal del usuario.
Los sistemas de microondas terrestres han abierto una puerta a los problemas de transmisión de datos, sin importar cuales sean, aunque sus aplicaciones no estén restringidas a este campo solamente. Las microondas están definidas como un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos. Es en si una onda de corta longitud.
Tiene como características que su ancho de banda varia entre 300 a 3.000 Mhz, aunque con algunos canales de banda superior, entre 3´5 Ghz y 26 Ghz. Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación del operador, o como un enlace entre redes Lan.
Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas, las cuales deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas, además entre mayor sea la altura mayor el alcance, sus problemas se dan perdidas de datos por atenuación e interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas.
Microondas terrestres: Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas.
Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz.
La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La atenuación aumenta con las lluvias.
Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber más solapamientos de señales.
Microondas por satélite: El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.
Se suele utilizar este sistema para:
Difusión de televisión, transmisión telefónica a larga distancia y redes privadas.
El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite, para que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden.
Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores, ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la señal.
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son:
Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales.
Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia.
En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer múltiples señales "hermanas".
MEDIO DE TRANSMISION
ANCHO DE BANDA
CAPACIDAD MÁXIMA
CAPACIDAD USADA
OBSERVACIONES
Cable de pares
250 KHz
10 Mbps
9600 bps
- Apenas usados hoy en día.
- Interferencias, ruidos.
Cable coaxial
400 MHz
800 Mbps
10 Mbps
- Resistente a ruidos e interferencias
- Atenuación.
Fibra óptica
2 GHz
2 Gbps
100 Mbps
- Pequeño tamaño y peso, inmune a ruidos e interferencias, atenuación pequeña.
- Caras. Manipulación complicada.
Microondas por satelital
100 MHz
275 Gbps
20 Mbps
- Se necesitan emisores/receptores.
Microondas terrestres
50 GHz
500 Mbps

- Corta distancia y atenuación fuerte.
- Difícil instalar.
Láser
100 MHz


- Poca atenuación.
- Requiere visibilidad directa emisor/ receptor.

lunes, 21 de octubre de 2013

Tipo y Topologia de Redes

Antes de ver los tipos de redes, el concepto de red de computadores es el conjunto de interconexión de equipos informáticos.
TIPOS DE REDES
Una  red  se clasifica por: alcance,  tipo  de conexión, tecnología, etc.
Según su alcance:
-          Red de Área Personal o PAN (Personal Área Network) es la red entre equipos personales



-          Red de Área Local o LAN (Local Área Network) es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio.



-          Red de Área de Campo o CAN (Campus Área Network), es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc.



-          Red Área Metropolitana o MAN (Metropolitan Área network) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus.


-          Red de Área Amplia o WAN (wide Área Network) son Redes que son de cobertura geográfica extensa


Topología de Redes
Según su composición física, las diferentes topologías son:
-          Topología de bus
-          Topología de estrella
-          Topología en anillo
-          Topología de árbol
-          Topología de malla

Topología de bus
La topología de bus, todos los equipos están conectados a la misma línea de transmisión mediante un cable, generalmente coaxial. La palabra "bus" hace referencia a la línea física que une todos los equipos de la red.
La ventaja de esta topología es su facilidad de implementación y funcionamiento. Sin embargo, esta topología es altamente vulnerable, ya que si una de las conexiones es defectuosa, esto afecta a toda la red.



Topología de estrella
En la topología de estrella, los equipos de la red están conectados a un hardware denominado concentrador. Es una caja que contiene un cierto número de sockets a los cuales se pueden conectar los cables de los equipos. Su función es garantizar la comunicación entre esos sockets.

Topología en anillo
En una red con topología en anillo, los equipos están conectados el primero con el siguiente y el ultimo con el primero y se comunican por turnos, cada uno  "tiene su turno para hablar" después del otro.


Topología en Malla
En una red con topología en Malla, los equipos están conectados a los otros equipos.


Topología en Árbol
En una red con topología en Árbol, es una serie de redes en estrella salvo que no tienen un equipo principal.


Topología Mixta
En una red con topología en Mixta, se da una combinación de cualquiera de los anteriores tipos