Propuesta de red de computadoras para optimizar programa académico-administrativo

• Introducción
• El problema
• Marco teórico
• Marco metodológico
• Análisis e interpretación de los resultados
• La propuesta
• Referencias bibliográficas
• Anexos

RESUMEN

La presente investigación tiene como objeto la Propuesta de una Red de Computadoras para la Optimización del programa Académico – Administrativo del IUTIRLA Extensión Barquisimeto, durante 2005-2007. Se planteó como propósito estudiar la situación de la red existente para proponer un cambio en la misma para la optimización del programa utilizado por el instituto. Para esto se realizó un estudio enmarcado en la modalidad de proyecto factible, fundamentado en un diseño de campo de tipo descriptivo. Para realizar el estudio, se escogió una muestra de catorce (14) empleados Administrativos, a quienes se le aplicó un cuestionario con catorce (14) preguntas de Tipo Likert. El cuestionario fue validado por expertos y la confiabilidad se determinó por el Alfa Cronbach. Los datos recopilados con el cuestionario fueron analizados en cuadros, determinando el porcentaje y graficando estos resultados, lo cual permitió detallar los problemas, diagnosticar la necesidad existente de una nueva una Red de Computadoras para la Optimización del programa Académico – Administrativo del IUTIRLA Extensión Barquisimeto.

Introducción

Los cambios actuales en la demanda de información y en la capacidad técnica han traído consigo un cambio radical en el papel y el concepto de información, pasando a ser un recurso estratégico. El trabajo de una empresa y de su personal depende cada vez más de los Sistemas de Información y Programas Informáticos y por ende en la forma en que se comunican tanto internamente como externamente para la utilización de esa información como un recurso vital para la empresa, asociados, empleados y/o usuarios, llámese red intranet o red internet, elevando tanto la productividad de la empresa como del mismo personal.

De esto no escapan las instituciones educativas, más aún, ya que en su seno son los coauspiciadores de los avances en los mismos, ya que no solo son los llamados a formar a los futuros profesionales que harán uso de los sistemas, sino que además, sepan como utilizar la tecnología de la información para diseñar organizaciones competitivas y eficientes; comprendan el negocio y los requerimientos de sistemas de un medio ambiente global.

En este orden de ideas, se desarrolla esta investigación, cuyo objetivo esencial radica en Proponer una Red de Computadoras para la Optimización del Programa Académico – Administrativo del IUTIRLA Extensión Barquisimeto. Dedicada a la educación y formación integral de los jóvenes en las diferentes especialidades que aquí se dictan, y a ellos especialmente y a los profesores como usuarios del Programa que se utiliza es que va dirigido la mejora en la red propuesta y al personal administrativo que al final es quien optimizara el mismo a través de esta red. Para lo cual se ha estructurado el contenido en cinco (5) capítulos a saber:

El Capítulo I, denominado El Problema, consta del planteamiento del mismo, objetivos de la investigación y justificación.

El Capítulo II, presenta el Marco Teórico, el cual presenta los antecedentes de la investigación, las bases teóricas y definición de términos básicos.

El Capítulo III, desarrolla el Marco Metodológico, que expone la naturaleza de la investigación, fases de la investigación, sujetos de estudio, técnica de recolección de datos, validez y confiabilidad del instrumento, técnica de análisis y sistema de variables.

El Capítulo IV, describe el Análisis e Interpretación de los Resultados, en el que se desarrolla la fase de diagnostico y el estudio de factibilidad.

El Capítulo V, presenta la Propuesta: presentación, objetivos y beneficios.

Así mismo, se presentan las zonas dentro del edificio donde irá la red, se exponen las referencias bibliográficas que sustentaron las teorías y contenidos expuestos, además de los anexos que apoyan la investigación.

CAPITULO I

El problema

Formulación del Problema

En estas épocas de grandes cambios y sobre todo, en el campo tecnológico, las personas, las sociedades y las organizaciones alrededor del mundo, han ido adaptándose y educándose para enfrentarlos. En este sentido, Castillo (1998) señala que la sociedad actual, globalizada por los medios de comunicación y el uso de tecnología cada vez más especializada, hay una inmensa comunidad internacional de productores y consumidores, en los que sus miembros buscan resultados óptimos.

De esta manera, las organizaciones han ido adaptándose al mundo cada vez más globalizado. Así se tienen organizaciones, tanto en el área pública como privada, que a través del uso de los avances tecnológicos como comunicacionales han logrado posicionarse a la vanguardia en sus respectivas áreas. Al respecto, Bernard (1998), indica que la globalización de tecnologías promueve los intercambios comerciales entre los países y agrega que nadie discute la cada vez mayor polarización de ingresos y riquezas de estos países; por tal motivo, las organizaciones se ven obligadas a estandarizar sus procesos administrativos con la ayuda de los sistemas de información.

De la situación planteada no escapa el área educativa, es aquí donde se debe enseñar, aplicar y desarrollar los conocimientos, que sirvan como base para el desempeño y logro de las metas en las organizaciones a nivel mundial. Debido al gran éxito que ha tenido la informática, tanto internacional como nacionalmente, toda organización educativa que quiera estar a la vanguardia, debe tomarla en cuenta para su desarrollo y permanencia en el ámbito a la cual se dedica. Una de las grandes

ramas de la informática es la de redes de computadoras, la cual está encargada la de comunicar e intercambiar información dentro y fuera de las organizaciones. Ejemplo de ello es la red de redes "Internet"; así tenemos que esta ha tenido diversas aplicaciones tales como: en la medicina, en la química, en la matemática, en la ingeniería, en las comunicaciones, en las distintas ramas del saber humano y hasta en las más simples tareas del hogar.

De lo anterior, Venezuela se ha visto obligada, a pesar de los constantes cambios, tanto en lo político, social y económico a competir y adaptarse rápidamente al entorno, permitiendo de esta manera que las organizaciones o empresas, cumplan sus funciones eficazmente.

En esta realidad se encuentra inserta el Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, cuya misión es buscar activamente la excelencia académica para la formación de Técnicos Superiores Universitarios que satisfagan los requerimientos del mercado laboral, sustentándose en la calidad de sus recursos humanos, en la estrategia de bajos costos de matrícula, así como la mayor calidad de sus servicios, además de ofrecer soluciones a las expectativas de los estudiantes, profesores, representantes, empleados y comunidad. Ello mediante la actividad académica, de extensión, de investigación, administrativa, y de desarrollo y bienestar estudiantil.

La visión de esta institución es superar con excelencia académica y vocación de servicio, las expectativas de nuestros estudiantes, representantes, empleados y comunidad en las próximas décadas.

Esto ha tenido una gran relevancia tanto, social, técnica, como profesional y social ya que el IUTIRLA es una Institución que posee una de las más bajas cuotas para inscripción, permanencia y grado en toda Venezuela, y aun haciendo toda esta cuantiosa modernización para el mayor beneficio del alumnado en general, sigue manteniendo estos costos bajos; técnica porque está a la par o por encima, no sólo de los otros Institutos Tecnológicos o Colegios Universitarios sino de algunas universidades nacionales.

Y cuenta con una plataforma tecnológica de vanguardia e Internet en distintas áreas de la universidad como biblioteca, laboratorios, etc, así como un pensum de estudio adaptado a la realidad del país; no sólo a pesar de esto sino más bien gracias a él, los alumnos en sus distintas carreras consiguen una mejor y mayor preparación, para que una vez culminados sus estudios, apliquen éstos a su vida profesional y personal, como también su consecución de estudios gracias a un convenio entre el IUTIRLA y la Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez para el logro de la Licenciatura; ahora existe un convenio con la compañía Microsoft de Venezuela para realizar los distintos cursos que dictan y conseguir los certificados que son tan valorados en todo el mundo.

También los profesores y profesionales de las distintas ramas que dictan cátedras en la institución están cada vez mejor preparados en sus distintas áreas para su permanencia en la misma, a todo el personal administrativo que labora en las distintas Coordinaciones de la Institución a nivel regional han mejorado su calidad profesional para adaptarse a los nuevos requerimientos que estos nuevos sistemas y programas exigían.

Al comienzo o inauguración del Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA extensión Barquisimeto no existía ningún tipo de sistema operativo en red y el programa académico – administrativo para el manejo de todo lo concerniente al proceso era realizado manualmente y luego llevado a una computadora donde estaba el programa para dicho tratamiento, o sea, cobro por inscripción, inscripción de materias, vaciado de notas, etc. Asimismo la mayoría de las operaciones en esta extensión no se realizaban por computadoras o programas automatizados como las nóminas y las distintas constancias y reportes.

Entonces surgió la necesidad de que el programa académico – administrativo fuese desarrollado en redes, ya que el lenguaje de programación utilizado para ello lo permitía, y así instalar un sistema operativo en redes en el cual se compartiera la información generada por este programa, para optimizar los distintos procesos académicos administrativos.

De todo esto se produce la necesidad de proponer un cambio en el sistema de redes existente en la institución para mejorar los diversos procesos, como canje de recibos, inscripciones, notas, constancias, reportes, etc.; así como agilizarlos para el mejor desempeño de los distinto departamentos involucrados, por ello se hace necesario dar respuestas a las siguientes interrogantes:

¿Cuál es la situación existente del Sistema Operativo de Red y del Programa Académico – Administrativo del Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara. ?

¿Cuál será el grado de factibilidad de plantear e implantar un nuevo Sistema Operativo de Redes para optimizar el Programa Académico – Administrativo del Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara.?

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Proponer una red de computadoras para la optimización del programa Académico – Administrativo del Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara.

Objetivos Específicos

• Diagnosticar la situación sobre el manejo de los procesos académicos y administrativos en el Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara.

• Determinar la factibilidad de la instalación y puesta en marcha de un sistema operativo de redes, para implementar el programa académico – administrativo en el IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara.

• Plantear un sistema de redes que ayude a optimizar el programa académico–administrativo, para su mejor desempeño, ahorro de tiempo y dinero en los diversos procesos llevados por del Instituto Universitario de Tecnología Industrial "Rodolfo Loero Arismendi", IUTIRLA, Extensión Barquisimeto, Estado Lara.

Justificación

En el Iutirla, se justifica el cambiar la red existente basada en una topología que confrontaba muchos problemas y obsoleta, por una más moderna de mejor tecnología y desempeño, la cual tiene un mayor rendimiento y que va a servir de plataforma para el nuevo programa académico – administrativo (programas dirigidos a objeto), adaptado a la realidad de la institución y los nuevos tiempos, tanto de sistemas de redes como de programas dirigido al manejo de todo lo concerniente a canjes de recibos, inscripciones, reportes, permanencia y grado de todas las carreras que se imparten en el instituto.

Orientado a las nuevas realidades tecnológicas de la organización que así lo requiere, y adaptado a las necesidades administrativas – académicas de las universidades de hoy día. Para así acelerar todos los procesos administrativos y académicos, tales como; las inscripciones de alumnos nuevos y regulares, los servicios de biblioteca e internet, distintas constancias, y no menos importante todo lo requerido para grado y todo lo concerniente al profesorado para el mejor desempeño de la labor de educador que imparten, y así dar respuestas inmediatas para la toma de decisiones, que requieran la Dirección como las distintas Coordinaciones de la Sede, como a nivel de la Sede Central en Caracas.

CAPITULO II

Marco teórico

Antecedentes de la Investigación

Todo estudio requiere como paso previo la revisión de la literatura existente sobre temas relacionados con el trabajo que se elabora, por lo que se hace necesaria la consulta de tópicos similares con el mismo. En el presente capítulo, se citan investigaciones que conforman antecedentes sobre el tema referido.

El Sistema de Información Administrativa es definido por Stoner y Freeman (1.996) como un método formal de poner a disposición de los administradores la información confiable y oportuna que se necesita para facilitar el proceso de la toma de decisiones y permitir que las funciones de planeación, control y operacionalización se realicen eficazmente en la organización. El sistema proporciona información sobre el presente, pasado y futuro, sobre acontecimientos relevantes dentro y fuera de la organización.

La importancia de los Sistemas de Información radica en reducir el grado de incertidumbre cuando ocurre un suceso, puesto que los datos son procesados para producir información oportuna, relevante y significativa que permiten la retroalimentación y origina indicadores para su evaluación. La información es la materia prima de las comunicaciones interinstitucionales; la información es poder.

Puigdemunt, Gelabert & Alvarado (1999), señalan que en los primeros años de las redes las grandes compañías, incluyendo IBM, Honeywell y Digital Equipment Corporation, crearon su propio estándar de cómo las computadoras debían conectarse. Estos estándares describían los mecanismos necesarios para mover datos de una computadora a otra, sin embargo, no eran eternamente compatibles. Por ejemplo, las

redes que se adherían al SNA (Systems Network Architecture) de IBM no podían comunicarse directamente con las redes usando el DNA (Digital Network Architecture) de DEC.

En años posteriores, organizaciones de estándares, incluyendo la Organización Internacional de Estandarización (ISO) y el instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónica (IEEE), desarrollaron modelos que llegaron a ser globalmente reconocidos y aceptados como estándares para el diseño de cualquier red de computadoras. Ambos modelos describen la red en términos de capas funcionales.

Venti (1999), indica que una Red es una manera de conectar varias computadoras entre sí, compartiendo sus recursos e información y estando conscientes una de otra. Cuando las PC´s comenzaron a entrar en el área de los negocios, el conectar dos PC´s no traía ventajas, pero ésto desapareció cuando se empezó a crear los sistemas operativos y el Software multiusuario.

Así que, según el lugar y el espacio que ocupen, las redes, se pueden clasificar en dos tipos:

1. Redes LAN (Local Area Network) o Redes de área local.

2. Redes WAN (Wide Area Network) o Redes de área amplia.

LAN (Local Area Networks)

Es un tipo de red que se expande en un área relativamente pequeña. Éstas se encuentran comúnmente dentro de una edificación o un conjunto de edificaciones que estén contiguos. Así mismo, una LAN puede estar conectada con otras LAN's a cualquier distancia por medio de línea telefónica y ondas de radio.

Pueden ser desde 2 computadoras, hasta cientos de ellas. Todas se conectan entre sí por varios medios y topología, a la computadora(s) que se encarga de llevar el control de la red es llamada "servidor" y a las computadoras que dependen del servidor, se les llama "nodos" o "estaciones de trabajo".

Los nodos de una red pueden ser PC´s que cuentan con su propio CPU, disco duro y software y tienen la capacidad de conectarse a la red en un momento dado; o pueden ser PC´s sin CPU o disco duro y son llamadas "terminales tontas", las cuales tienen que estar conectadas a la red para su funcionamiento.

Las LANs son capaces de transmitir datos a velocidades muy rápidas, algunas inclusive más rápido que por línea telefónica; pero las distancias son limitadas.

WAN (Wide Area Networks)

Es una red comúnmente compuesta por varias LANs interconectadas y se encuentran en una amplia área geográfica. Estas LAN's que componen la WAN se encuentran interconectadas por medio de líneas de teléfono, fibra óptica o por enlaces aéreos como satélites.

Entre las WAN's mas grandes se encuentran: la ARPANET, que fue creada por la Secretaría de Defensa de los Estados Unidos y se convirtió en lo que es actualmente la WAN mundial: INTERNET, a la cual se conectan actualmente miles de redes universitarias, de gobierno, corporativas y de investigación.

Mauttone Antonio y Cancela H. (1999), indican que una red está compuesta por un conjunto de nodos y un conjunto de aristas que comunican pares de nodos. La confiabilidad de una red es una medida que refleja la capacidad de la misma de continuar operativa frente a posibles fallos de algunos de sus componentes, y se define como la probabilidad de comunicación exitosa entre cierto conjunto de nodos de la red, dadas las probabilidades de funcionamiento de los componentes y la topología de la red. La evaluación exacta de esta medida es un problema NP-difícil, por lo que los algoritmos de cálculo exacto se hacen impracticables para redes de tamaño considerable. Una alternativa es utilizar métodos de simulación y en particular el método Monte Carlo. El algoritmo Monte Carlo estándar, directo o crudo requiere de un gran esfuerzo computacional para lograr estimaciones precisas en redes muy confiables. Por este motivo es de interés el estudio de algoritmos denominados de reducción de varianza.

Gestión de Redes

Es un término muy amplio que implica coordinar recursos para planificar, organizar, diseñar, operar, contabilizar, controlar, analizar, evaluar y expandir las redes de comunicaciones con el objetivo de obtener niveles de servicio óptimos, a un costo razonable y con la máxima eficiencia.

Una actividad fundamental de la gestión de redes es la utilización de software y hardware para monitorear el estado de los equipos de la red y de los medios de transmisión, optimizando el desempeño de la red y tomando acciones para solucionar anomalías en el funcionamiento .

Sistema de Gestión

Un Sistema de Gestión es un sistema informático diseñado para la realización de actividades de gestión de redes y equipos de comunicaciones. Existe gran diversidad de sistemas de gestión de redes, que refleja en gran medida la diversidad de equipos y servicios de telecomunicaciones existentes. Podemos clasificar de forma muy general la gran diversidad de Sistemas de Gestión existentes en los cinco grandes grupos siguientes:

Sistemas de Gestión de equipos de comunicaciones.

Sistemas de Gestión de redes de comunicaciones.

Sistemas de Gestión de redes de área local.

Sistemas de Gestión normalizados.

Los administradores necesitan, a un nivel bastante básico, que un sistema de gestión sea capaz de llevar a cabo ciertas funciones. La siguiente lista muestra algunas de las tareas o aplicaciones más importantes:

Configurar: Inicializar (set-up) equipos y sistemas, fijar parámetros y definir interrelaciones entre los dispositivos.

Operar: Monitorear la utilización y realizar funciones de contabilidad.

Mantener: Actuar frente a fallas y congestión.

Controlar acceso: Definir los tipos de accesos permitidos y los mecanismos de seguridad.

Planificar: Evaluar las necesidades futuras para garantizar la calidad de servicio.

Normas para los Sistemas de Géstion de Redes

Para controlar costos y hacer práctica la gestión integrada de la red, es necesario contar con facilidades de gestión estandarizadas que puedan ser utilizadas en ambientes multiproveedor y una amplia gama de tipos de productos (enrutadores, puentes, estaciones de trabajo, etc). En respuesta a esto, se han desarrollado dos estándares básicos:

Familia SNMP: Tiene que ver con el conjunto de estándares para gestión de redes del ambiente Internet e incluye protocolos, especificación de la estructura de bases de datos el conjunto de definiciones de objetos gestionados.

Sistema de gestión OSI: Desarrollado por ISO, se refiere a un amplio y complejo conjunto de estándares que definen una variedad de aplicaciones de gestión de propósito general, de los cuales el más nombrado es CMIP (Common Management Information Protocol). Debido a su complejidad y la lentitud en el proceso de estandarización, el sistema de gestión OSI ha ido ganando aceptación muy gradualmente.

Funciones de Gestión

Gestión de fallas y recuperación: La Gestión de Fallas y Recuperación comprende el conjunto de facilidades que permiten la detención, el aislamiento y la corrección de las operaciones anormales de las redes o sistemas de comunicaciones.

Gestión de configuración: El área funcional de la gestión de la configuración incluye el siguiente conjunto de facilidades para la construcción de la topología de la red, el establecimiento de los parámetros de funcionamiento, mantenimiento de un inventario de los dispositivos instalados y de las líneas que los conecta y la administración de la correspondencia entre nombres de dispositivos y sus direcciones de red para que los usuarios manejen los recursos según su visión de la red.

Gestión de desempeño: Esta área funcional comprende el conjunto de funciones destinadas a la obtención de información para conocer en todo momento el grado de utilización de los recursos de la red y el nivel de cumplimiento de servicio a los usuarios.

Gestión de contabilidad:  Esta área funcional permite identificar los costos de la utilización de los recursos para en función de los mismos poder establecer los cargos por consumo de los mismos. Dependiendo del sistema gestionado, los cargos pueden convertirse en facturas. Por ejemplo, en los sistemas de comunicaciones que dan servicios comerciales.

Gestión de seguridad:  El propósito de esta área funcional es el de servir de soporte a la aplicación de políticas de seguridad. Los mecanismos que proporciona son:

La creación, eliminación y mantenimiento de servicios y mecanismos de seguridad de acuerdo con la política de seguridad establecida.

La distribución de información de seguridad.

La información acerca de las violaciones de la seguridad. También de los intentos fallidos.

A continuación se señalan las bases teóricas que se consideran como válidas y confiables a la sustentación de las variables objeto de estudio de la presente investigación.

Mediante la ejecución de teorías referidas a la información, del uso y diseño de redes LAN Ethernet, el usuario tiene la oportunidad diseñar una red.

Concepto de la Ethernet

Una red de computadoras consiste en una o más computadoras conectadas por un medio físico y que ejecutan un software que permite a las computadoras comunicarse unas con las otras.

La idea original de Ethernet nació del problema de permitir que dos o más host utilizarán el mismo medio y evitar que las señales interfirieran entre sí. El problema de acceso por varios usuarios a un medio compartido se estudió a principios de los 70 en la Universidad de Hawai. Se desarrolló un sistema llamado Alohanet para permitir que varias estaciones de las Islas de Hawai tuvieran acceso estructurado a la banda de radiofrecuencia compartida en la atmósfera. Más tarde, este trabajo sentó las bases para el método de acceso a Ethernet conocido como CSMA/CD.

La primera LAN del mundo fue la versión original de Ethernet. por Robert Metcalfe y sus compañeros de Xerox la diseñaron hace más de treinta años. El primer estándar de Ethernet fue publicado por un consorcio formado por Digital Equipment Company, Intel y Xerox (DIX). Metcalfe quería que Ethernet fuera un estándar compartido a partir del cual todos se podían beneficiar, de modo que se lanzó como estándar abierto. Los primeros productos que se desarrollaron utilizando el estándar de Ethernet se vendieron a principios de la década de 1980. Ethernet transmitía a una velocidad de hasta 10 Mbps en cable coaxial grueso a una distancia de hasta dos kilómetros (Km). Este tipo de cable coaxial se conocía como thicknet (red con cable grueso) y tenía el ancho aproximado de un dedo pequeño.

En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publicó los estándares para las LAN. Estos estándares comienzan con el número 802. El estándar para Ethernet es el 802.3. El IEEE quería asegurar que sus estándares fueran compatibles con el modelo OSI de la Organización Internacional de Estándares (ISO). Por eso, el estándar IEEE 802.3 debía cubrir las necesidades de la Capa 1 y de las porciones inferiores de la Capa 2 del modelo OSI. Como resultado, ciertas pequeñas modificaciones al estándar original de Ethernet se efectuaron en el 802.3.

Las diferencias entre los dos estándares fueron tan insignificantes que cualquier tarjeta de interfaz de la red de Ethernet (NIC) puede transmitir y recibir tanto tramas de Ethernet como de 802.3. Básicamente, Ethernet y IEEE 802.3 son un mismo estándar.

El ancho de banda de 10 Mbps de Ethernet era más que suficiente para los lentos computadores personales (PC) de los años 80. A principios de los 90, los PC se volvieron mucho más rápidos, los tamaños de los archivos aumentaron y se producían cuellos de botella en el flujo de los datos. La mayoría a causa de una baja disponibilidad del ancho de banda. En 1995, el IEEE anunció un estándar para la Ethernet de 100 Mbps. Más tarde siguieron los estándares para Ethernet de un gigabit por segundo (Gbps, mil millones de bits por segundo) en 1998 y 1999.

Redes de Computadores

La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.

Se entiende por red al conjunto interconectado de ordenadores autónomos. Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede hacerse mediante el uso de láser, microondas y satélites de comunicación.

Introducción a las tecnologías LAN

Una red LAN consiste en un medio de transmisión compartido y un conjunto de software y hardware para servir de interfaz entre dispositivos y el medio y regular el orden de acceso al mismo; lo que se desea lograr con estas redes es velocidades de transmisión de datos altas en distancias relativamente cortas. Al implementar una red LAN, varios conceptos claves se presentan por si mismos. Uno es la elección del medio de transmisión, los cuales pueden ser par trenzado, coaxial, fibra óptica o medios inalámbricos.

Otro problema de diseño es como realizar el control de acceso, con un medio compartido resulta necesario algún mecanismo para regular el acceso al medio de forma eficiente y rápida. Los dos esquemas mas comunes son CSMA/CD tipo Ethernet y anillo con paso de testigo.

El control de acceso al medio a su vez está relacionado con la topología que adopte la red, siendo las más usadas el anillo, la estrella y el bus. De esta manera los aspectos tecnológicos principales que determinan la naturaleza de una red LAN son:

Componentes Básicos de una Red

Servidor.- Es una computadora utilizada para gestionar el sistema de archivos de la red, da servicio a las impresoras, controla las comunicaciones y realiza otras funciones. Puede ser dedicado o no dedicado.

El sistema operativo de la red está cargado en el disco fijo del servidor, junto con las herramientas de administración del sistema y las utilidades del usuario.

Para el caso de Netware. Cada vez que se conecta el sistema, Netware arranca y el servidor queda bajo su control. A partir de ese momento el DOS ya no es válido en la unidad de Netware.

La tarea de un servidor dedicado es procesar las peticiones realizadas por la estación de trabajo. Estas peticiones pueden ser de acceso a disco, a colas de impresión o de comunicaciones con otros dispositivos. La recepción, gestión y realización de estas peticiones puede requerir un tiempo considerable, que se incrementa de forma paralela al número de estaciones de trabajo activas en la red. Como el servidor gestiona las peticiones de todas las estaciones de trabajo, su carga puede ser muy pesada. Se puede entonces llegar a una congestión, el tráfico puede ser tan elevado que podría impedir la recepción de algunas peticiones enviadas.

Cuanto mayor es la red, resulta más importante tener un servidor con elevadas prestaciones. Se necesitan grandes cantidades de memoria RAM para optimizar los accesos a disco y mantener las colas de impresión. El rendimiento de un procesador es una combinación de varios factores, incluyendo el tipo de procesador, la velocidad, el factor de estados de espera, el tamaño del canal, el tamaño del bus, la memoria caché así como de otros factores.

Topologías

Las topologías usuales en LAN son bus, árbol, anillo y estrella.

Topología en estrella

En redes LAN, con topología en estrella, cada estación está directamente conectada a un nodo central, generalmente a través de dos enlaces punto a punto, uno para transmisión y otro para recepción. En general existen dos alternativas para el funcionamiento del nodo central. Una es el funcionamiento en modo de difusión, en el que la transmisión de la trama por parte de una estación se transmite sobre todos los enlaces de salida del nodo central.

En este caso, aunque la disposición física es una estrella, lógicamente funciona como un bus; una transmisión desde cualquier estación es recibida por el resto de las estaciones y solo puede transmitir una estación en un instante de tiempo dado.

Otra aproximación es el funcionamiento del nodo central como dispositivo de conmutación de tramas. Una trama entrante se almacena en el nodo y se retransmite sobre un enlace de salida hacia la estación de destino.

Control de acceso al medio

Todas las LAN constan de un conjunto de dispositivos que deben compartir la capacidad de transmisión de la red, de manera que se requiere algún método de control de acceso al medio con objeto de hacer un uso eficiente de esta capacidad. Esta es la función del protocolo de control de acceso al medio (MAC).Los parámetros clave en cualquier técnica de control de acceso al medio son dónde y cómo, donde se refiere a si el control se realiza en forma centralizada o distribuida. En un esquema centralizado se diseña un controlador con la autoridad para conceder el acceso a la red. En una red descentralizada, las estaciones realizan conjuntamente la función de control de acceso al medio para determinar dinámicamente el orden en que transmitirán. El segundo parámetro Como viene impuesto por la topología y es un compromiso entre factores tales como el costo, prestaciones y complejidad.

En general se pueden clasificar a las técnicas de control de acceso como sincronías o asíncronas. Con las técnicas sincronías se dedica una capacidad dada a la conexión, estas técnicas no son optimas para redes LAN, dado que las necesidades de las estaciones son imprescindibles. Es preferible, por lo tanto, tener la posibilidad de reservar capacidad de forma asíncrona (dinámica) más o menos en respuesta a solicitudes inmediatas. La aproximación asíncrona se puede subdividir en tres categorías: rotación circular, reserva y competición. Con la rotación circular a cada estación se le da la oportunidad de transmitir, ante lo que la estación puede declinar la proposición o puede

Transmitir sujeta a un límite. En cualquier caso, cuando termina debe ceder el turno de transmisión a la siguiente estación. Con las técnicas de contención no se realiza un control para determinar de quien es el turno, si no que todas compiten por acceder al medio, esta es una técnica apropiada para el tráfico a ráfagas.

Tarjetas de Conexión de Red (NIC)

Una tarjeta de interfaz de red (NIC), o adaptador LAN, provee capacidades de comunicación en red desde y hacia un PC. En los sistemas computacionales de escritorio, es una tarjeta de circuito impreso que reside en una ranura en la tarjeta madre y provee una interfaz de conexión a los medios de red. En los sistemas computacionales portátiles, está comúnmente integrado en los sistemas o está disponible como una pequeña tarjeta PCMCIA, del tamaño de una tarjeta de crédito. PCMCIA es el acrónimo para Personal Computer Memory Card International Association (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria de Computadores Personales). Las tarjetas PCMCIA también se conocen como tarjetas PC.

La NIC se comunica con la red a través de una conexión serial y con el computador a través de una conexión paralela. La NIC utiliza una Petición de interrupción (IRQ), una dirección de E/S y espacio de memoria superior para funcionar con el sistema operativo. Un valor IRQ (petición de interrupción) es número asignado por medio del cual donde el computador puede esperar que un dispositivo específico lo interrumpa cuando dicho dispositivo envía al computador señales acerca de su operación. Por ejemplo, cuando una impresora ha terminado de imprimir, envía una señal de interrupción al computador. La señal interrumpe momentáneamente al computador de manera que este pueda decidir que procesamiento realizar a continuación. Debido a que múltiples señales al computador en la misma línea de interrupción pueden no ser entendidas por el computador, se debe especificar un valor único para cada dispositivo y su camino al computador. Antes de la existencia de los dispositivos Plug-and-Play (PnP), los usuarios a menudo tenían que configurar manualmente los valores de la IRQ, o estar al tanto de ellas, cuando se añadía un nuevo dispositivo al computador.

Cableado

Una vez que se tienen las estaciones de trabajo, el servidor y las placas de red, requerimos interconectar todo el conjunto. El tipo de cable utilizado depende de muchos factores, que se mencionarán a continuación:

Los tipos de cableado de red más populares son: par trenzado, cable coaxial y fibra óptica. Además se pueden realizar conexiones a través de radio o microondas. Cada tipo de cable o método tiene sus ventajas y desventajas. Algunos son propensos a interferencias, mientras otros no pueden usarse por razones de seguridad. La velocidad y longitud del tendido son otros factores a tener en cuenta el tipo de cable a utilizar.

Par Trenzado

El cable de par trenzado no blindado (UTP) es un medio de cuatro pares de hilos que se utiliza en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos de cobre individuales del cable UTP está revestido de un material aislante. Además, cada par de hilos está trenzado. Este tipo de cable cuenta sólo con el efecto de cancelación que producen los pares trenzados de hilos para limitar la degradación de la señal que causan la EMI y la RFI. Para reducir aún más la diafonía entre los pares en el cable UTP, la cantidad de trenzados en los pares de hilos varía. Al igual que el cable STP, el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con respecto a cuánto trenzado se permite por unidad de longitud del cable.

El estándar TIA/EIA-568-B.2 especifica los componentes de cableado, transmisión, modelos de sistemas, y los procedimientos de medición necesarios para verificar los cables de par trenzado balanceado. Exige el tendido de dos cables, uno para voz y otro para datos en cada toma. De los dos cables, el cable de voz debe ser UTP de cuatro pares. El cable Categoría 5 es el que actualmente se recomienda e implementa con mayor frecuencia en las instalaciones. Sin embargo, las predicciones de los analistas y sondeos independientes indican que el cable de Categoría 6 sobrepasará al cable Categoría 5 en instalaciones de red. El hecho que los requerimientos de canal y enlace de la Categoría 6 sean compatibles con la Categoría 5e hace muy fácil para los clientes elegir Categoría 6 y reemplazar la Categoría 5e en sus redes. Las aplicaciones que funcionan sobre Categoría 5e también lo harán sobre Categoría 6.

El cable de par trenzado no blindado presenta muchas ventajas. Es de fácil instalación y es más económico que los demás tipos de medios para networking. De hecho, el UTP cuesta menos por metro que cualquier otro tipo de cableado para LAN. Sin embargo, la ventaja real es su tamaño. Debido a que su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan rápidamente como sucede con otros tipos de cables. Esto puede ser un factor sumamente importante a tener en cuenta, en especial si se está instalando una red en un edificio antiguo. Además, si se está instalando el cable UTP con un conector RJ-45, las fuentes potenciales de ruido de la red se reducen enormemente y prácticamente se garantiza una conexión sólida y de buena calidad. El cableado de par trenzado presenta ciertas desventajas. El cable UTP es más susceptible al ruido eléctrico y a la interferencia que otros tipos de medios para networking y la distancia que puede abarcar la señal sin el uso de repetidores es menor para UTP que para los cables coaxiales y de fibra óptica.

En una época, el cable de par trenzado era considerado más lento para transmitir datos que otros tipos de cables. Sin embargo, hoy en día ya no es así. De hecho, en la actualidad, se considera que el cable de par trenzado es el más rápido entre los medios basados en cobre.

Para que sea posible la comunicación, la señal transmitida por la fuente debe ser entendida por el destino. Esto es cierto tanto desde una perspectiva física como en el software. La señal transmitida necesita ser correctamente recibida por la conexión del circuito que está diseñada para recibir las señales. El pin de transmisión de la fuente debe conectarse en fin al pin receptor del destino. A continuación se presentan los tipos de conexiones de cable utilizadas entre dispositivos de internetwork.

El cable que se conecta desde el puerto del switch al puerto de la NIC del computador recibe el nombre de cable directo.

El cable que conecta un puerto de un switch al puerto de otro switch recibe el nombre de cable de conexión cruzada.