Modelo OSI y TPC/IP

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) fue creado por la ISO y se encarga de la conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación con otros sistemas. Los principios en los que basó su creación eran: una mayor definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en general. Este modelo divide las funciones de red en siete capas diferenciadas:

#	Capa	Unidad de intercambio
7.	Aplicación	APDU
6.	Presentación	PPDU
5.	Sesión	SPDU
4.	Transporte	TPDU
3.	Red	Paquete
2.	Enlace	Marco / Trama
1.	Física	Bit

 

Modelo TPC/IP

Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: fue utilizado primeramente en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales. Su nombre deriva de la unión del los nombres de los dos principales protocolos que lo conforman: TCP en la capa de transporte e IP en la capa de red. Se compone de cuatro capas:

#	Capa	Unidad de intercambio
4.	Aplicación	no definido
3.	Transporte	Paquete
2.	Red / Interred	no definido (Datagrama)
1.	Enlace / nodo a red	??

Por último, analizando cada uno de los aspectos necesarios para el uso de las redes informáticas podemos concluir que:

Una red de ordenadores posibilita:

1. Mayor facilidad en la comunicación entre usuarios.
2. Reducción en el presupuesto para software y hardware.
3. Organización de los grupos de trabajo que la conforman.
4. Mejoras en la administración de los equipos y programas.
5. Mejoras en la integridad de los datos.
6. Mayor seguridad para acceder a la información.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.

Educación e Innovación

Podemos dar una definición de educación para la innovación,  y partimos que constituye en principio la creación o adaptación de nuevos conocimientos y su aplicación a un proceso productivo, con repercusión y aceptación en el mercado.

Durante mucho tiempo se pensó que bastaba con una buena base científica para poner en marcha el proceso innovador, que era suficiente formar y preparar investigadores científicos para conseguir la inyección de conocimiento de interés en el ámbito económico. Con el tiempo se ha ido demostrando que esto no es del todo cierto, pues existen ejemplos que dan cuenta de innovaciones surgidas desde las empresas, en centros tecnológicos, a partir de demandas de los consumidores, debidas a los propios trabajadores, etc.

Hemos descubierto con el paso del tiempo el valor de la invención, ya que la misma la hemos usados de manera masiva y coordinada en la sociedad moderna. Pero la Invención que necesitamos hoy es bien distinta de la que caracterizó los desarrollos tecnológicos del pasado. El tipo y uso de la creatividad durante la primera y segunda revolución industrial se diferencia enormemente del sentido que se le atribuye actualmente. Durante la primera revolución industrial la invención era de tipo individual y espontánea, aunque se transfería a través de canales sociales. En la segunda revolución industrial se produce un gran impulso, aglutinante y fecundo, de este tipo de invención. Es a partir de la segunda guerra mundial cuando surge una invención de tipo colectivo, basada en la colaboración, es decir, lo que podríamos llamar una “invención organizada”.

Una definición de “invención organizada” es aquella que permite incorporar y encauzar los impulsos individuales e incrementar el rendimiento que de ella se esperan. Estos procesos se deben al aumento de la variedad y complejidad de los obstáculos planteados, que están cada vez más interconectados y exigen respuestas también más integradas. La educación actual debe necesariamente contemplar ese proceso de innovación. Un elemento tan importante con es “la innovación organizada”, de la que en gran medida depende la capacidad de innovación, debe ser tenida en cuenta en cualquier de las planificaciones educativas.

Hoy en día es habitual encontrar una educación tecnológica individualista y que desatiende el aspecto innovador de los individuos, tomando como base del proceso un aprendizaje memorístico y contrario a la innovación. La innovación y la diversidad en la formación de especialistas es además necesaria en la sociedad actual pues ésta requiere cada vez más de “especialistas eventuales”, dado el vertiginoso ritmo del cambio tecnológico actual y la rapidez con la que “envejecen” los contenidos del conocimiento.

La innovación tecnológica es, en definitiva, un acto de creatividad y participación.

Telecomunicaciones

Telecomunicación es la transmisión de señales a distancia para un propósito de comunicación, en tiempos modernos, este proceso muchas veces involucra el envió de ondas electromagnéticas mediante el uso de transmisores electrónicos pero en épocas tempranas podía incluir el uso de señales de humo, tambores, banderas o semáforos. Hoy en día las telecomunicaciones se han expandido y los dispositivos que asisten esos procesos, como la televisión, radio y telefonía, son comunes en muchas partes del mundo. También existe una vasta distribución de redes que conectan estos dispositivos, incluyendo redes de computadores, redes de telefonía publica, redes de radio y televisión, la comunicación entre computadores a través de internet como el email y la mensajería instantánea son solamente algunos pocos de los muchos usos de las telecomunicaciones.

Los sistemas de comunicación son por lo general diseñados por ingenieros de telecomunicaciones. Los grandes contribuyentes de las telecomunicaciones incluyen a Alexander Bell quien invento el teléfono (al menos asi se conoce), John Logie Baird quien invento la televisión mecánica, y Guillermo Marconi quien realizo la primera radiocomunicación a través del atlántico, hoy en día la fibra óptica ha mejorado radicalmente el ancho de banda disponible para la comunicación intercontinental, ayudando a facilitar, acelerar y enriquecer la experiencia del internet. La televisión digital ha eliminado efectos como la nieve o lluviosidad y las imágenes fantasmas o dobles. La telecomunicación se mantiene como un aporte importante en la economía mundial, y la industria de las telecomunicaciones apenas se ubica por debajo del 3% del producto bruto mundial.

Los elementos básicos de un sistema de telecomunicación son:

• Un transmisor que toma información, y la convierte en una señal para ser transmitida.
• Un medio de transmisión sobre el cual la señal es transmitida.
• Un receptor que recibe y convierte la señal en la información que se transmitió inicialmente.

Por ejemplo, considere un transmisor de radio. En este caso la torre de la emisora es el transmisor, la radio es el receptor y el medio de transmisión es el espacio libre, a menudo los sistemas de transmisión son dispositivos de dos vías y actúan como ambos, transmisor y receptor y son llamados transceptores, por ejemplo un teléfono móvil (teléfono celular) es un transceptor. Las comunicaciones sobre la línea telefónica son llamadas comunicaciones punto a punto, porque se da entre un transmisor y un receptor alambrados entre sí, las transmisiones a través de una antena de radio (como las estaciones de televisión o radiodifusión) son llamadas comunicaciones de radioemisión porque se da entre un emisor muy potente y múltiples receptores.

Las señales o pueden ser análogo o digital. En una señal del análogo, la señal es variada continuamente con relación a la información. En una señal digital, la información está codificada como un set de valores discretos (e.g. 1 es y 0's).Los dispositivos de Telecomunicaciones del convierten tipos diferentes de información, como sonido y video, en señales eléctricas u ópticas. Las señales eléctricas típicamente viajan a través de a lo largo de un medio como alambre de cobre o son cargadas por el aire como la radiofrecuencias. Las señales ópticas típicamente viajan a través de a lo largo de un medio como hebras de fibras de vidrio. Cuando una señal alcanza su destino, el dispositivo en el fin receptor convierte la señal de vuelta a un mensaje comprensible, como sonido sobre unas imágenes telefónicas de traslado, en una televisión, o palabras y cuadros en una pantalla de la computadora.

La globalización, internet y la comunicación

Es este medio de comunicación, tal vez uno de los factores más representativos que intervienen en el proceso de formación de la denominada “aldea global”. El mundo digital se posa ante nuestros ojos como una rápida y eficaz interconexión, que nos brinda la posibilidad de acceder virtualmente a bases de datos existentes en cualquier parte del mundo. Incluso podríamos decir que el Internet es una globalización de los medios de comunicación, debido a que en él  hacen presencia tanto  radio y televisión como otros medios de alcance masivo en forma de sitios web.

Portales noticieros, de entretenimiento, investigación, educación, entre muchos otros, son los que podemos encontrar en esta  enorme telaraña mundial, es una incalculable variedad de servicios al alcance de los individuos, que ha venido revolucionando el mundo y que hace tan solo unos pocos años era sencillamente inimaginado. 

El inminente avance de la tecnología nos ha brindado la posibilidad de hacer uso de estos sistemas de información y al mismo tiempo,  plantea un nuevo reto a la intelectualidad y el criterio de las sociedades.

Aunque son innumerables los beneficios del Internet, seria inequívoco decir que los efectos  negativos también están presentes. Como toda innovación tecnológica y medio de comunicación entre las masas,  trae consigo una carga ética, que involucra la delimitación de su uso responsable y consciente. 

Los diversos sucesos que aquejan al mundo a través de la historia, son producto del proceder del mismo ser,   que encamina sus acciones movido por una visión personal del mundo que le rodea, pero la cual  al mismo tiempo, es construida por el bombardeo de información del que es objeto.

Por poner un ejemplo tangible,  podemos mencionar el proceso democrático de elección de nuestros representantes de gobierno. Antes de su nombramiento, el protocolo indica una serie de campañas que involucran al cien por ciento la participación de los medios de comunicación, y no es ajeno a nuestro entendimiento que su aportación y desenvolvimiento, marca la pauta que determina el desenlace de la contienda electoral en la que están inmersas la derecha y su contra parte.

Una vez que el voto se ha emitido, y el conteo se ha realizado, los resultados salen a la luz pública  en un primer momento, como forma de especulaciones basadas en encuestas de salida que marcan una tendencia, y que podemos consultar al instante haciendo uso de nuestro ordenador, sin embargo cabe mencionar que es importante el conocimiento de aquellos sitios que nos dan una información fidedigna y de confianza respecto al proceso electoral. Grandes cadenas destinadas a proporcionar información, sin caer en la generalización, son unidades lucrativas que persiguen muchas de las veces un interés mayor, estas corporaciones son las encargadas de formar “imágenes maquilladas” de los acontecimientos,  lo cual empobrece en gran medida el mérito de los medios de comunicación respecto a fortalecer las relaciones sociales.

Como éste, existen muchos otros ejemplos en donde  nos damos cuenta, que no sólo   basta con poseer las herramientas que nos brindan la posibilidad de unificarnos, sino que también, esto se da en la medida en que  exista un compromiso mayor de hacer uso prudente de tales sistemas.

Topologías de red

Cuando se menciona la topología de redes, se hace referencia a la forma geométrica en que están distribuidas las estaciones de trabajo y los cables que las conectan. Su objetivo es buscar la forma más económica y eficaz de conexión para, al mismo tiempo, aumentar la fiabilidad del sistema, evitar los tiempos de espera en la transmisión, permitir un mejor control de la red y lograr de forma eficiente el aumento del número de las estaciones de trabajo.

Dentro de las topologías que existen, las más comunes son:

Aunque no son las más comunes también existen otras topologías generadas por las combinaciones entre las ya mencionadas anteriormente como es el caso de:

Protocolos de red

Los protocolo de red son una o más normas standard que especifican el método para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Su instalación está en correspondencia con el tipo de red y el sistema operativo que la computadora tenga instalado.

No existe un único protocolo de red, y es posible que en un mismo ordenador coexistan instalados varios de ellos, pues cabe la posibilidad que un mismo ordenador pertenezca a redes distintas. La variedad de protocolos puede suponer un riesgo de seguridad: cada protocolo de red que se instala en un sistema queda disponible para todos los adaptadores de red existentes en dicho sistema, físicos (tarjetas de red o módem) o lógicos (adaptadores VPN). Si los dispositivos de red o protocolos no están correctamente configurados, se puede dar acceso no deseado a los recursos de la red. En estos casos, la regla de seguridad más sencilla es tener instalados el número de protocolos indispensable; en la actualidad y en la mayoría de los casos debería bastar con sólo TCP/IP.

Dentro de la familia de protocolos se pueden distinguir

Protocolos de transporte:

• ATP (Apple Talk Transaction Protocol)
• NetBios/NetBEUI
• TCP (Transmission Control Protocol)

Protocolos de red:

• DDP (Delivery Datagram Protocol)
• IP (Internet Protocol)
• IPX (Internet Packed Exchange)
• NetBEUI Desarrollado por IBM y Microsoft.

Protocolos de aplicación:

• AFP (Appletalk File Protocol)
• FTP (File Transfer Protocol)
• Http (Hyper Text transfer Protocol)

Dentro de los protocolos antes mencionados, los más utilizados son:

• IPX/SPX, protocolos desarrollados por Novell a principios de los años 80 los cuales sirven de interfaz entre el sistema operativo de red Netware y las distintas arquitecturas de red. El protocolo IPX es similar a IP, SPX es similar a TCP por lo tanto juntos proporcionan servicios de conexión similares a TCP/IP.
• NETBEUI/NETBIOS (Network Basic Extended User Interface / Network Basic Input/Output System) NETBIOS es un protocolo de comunicación entre ordenadores que comprende tres servicios (servicio de nombres, servicio de paquetes y servicio de sesión, inicialmente trabajaba sobre el protocolo NETBEUI, responsable del transporte de datos. Actualmente con la difusión de Internet, los sistemas operativos de Microsoft más recientes permiten ejecutar NETBIOS sobre el protocolo TCP/IP, prescindiendo entonces de NETBEUI.

• APPLE TALK es un protocolo propietario que se utiliza para conectar computadoras Macintosh de Apple en redes locales.
• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) este protocolo fue diseñado a finales de los años 60, permite enlazar computadoras con diferentes sistemas operativos. Es el protocolo que utiliza la red de redes Internet.

Red de Computadoras

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones. Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos.

Estructura de las redes

En su estructura las redes tienen tres niveles de componentes: software de aplicaciones, software de red y hardware de red.

• El Software de Aplicaciones, programas que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco).
• El software de Red, programas que establecen protocolos para que los ordenadores se comuniquen entre sí. Dichos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes.
• El Hardware de Red, formado por los componentes materiales que unen los ordenadores. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otros ordenadores.

En resumen, las redes están formadas por conexiones entre grupos de ordenadores y dispositivos asociados que permiten a los usuarios la transferencia electrónica de información. En estas estructuras, los diferentes ordenadores se denominan estaciones de trabajo y se comunican entre sí a través de un cable o línea telefónica conectada a los servidores. Dichos servidores son ordenadores como las estaciones de trabajo pero con funciones administrativas y están dedicados en exclusiva a supervisar y controlar el acceso a la red y a los recursos compartidos. Además de los ordenadores, los cables o la línea telefónica, existe en la red el módem para permitir la transferencia de información convirtiendo las señales digitales a analógicas y viceversa, también existen en esta estructura los llamados Hubs y Switches con la función de llevar a cabo la conectividad.

Tipos de Redes: según su utilización, propiedad y cobertura

Las redes según sea la utilización por parte de los usuarios pueden ser:

Redes Compartidas, aquellas a las que se une un gran número de usuarios, compartiendo todas las necesidades de transmisión e incluso con transmisiones de otra naturaleza.

Redes exclusivas, aquellas que por motivo de seguridad, velocidad o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva. Este tipo de red puede estructurarse en redes punto a punto o redes multipunto.

Otro tipo se analiza en cuanto a la propiedad a la que pertenezcan dichas estructuras, en este caso se clasifican en:

Redes privadas, aquellas que son gestionadas por personas particulares, empresa u organizaciones de índole privado, en este tipo de red solo tienen acceso los terminales de los propietarios.

Redes públicas, aquellas que pertenecen a organismos estatales y se encuentran abiertas a cualquier usuario que lo solicite mediante el correspondiente contrato.

Otra clasificación, la más conocida, es según la cobertura del servicio en este caso pueden ser:

Redes LAN (Local Area Network), redes MAN (Metropolitan Area Network), redes WAN (Wide Area Network), redes de internet y las redes inalámbricas.