Red de área local

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

• ­    el tamaño del área cubierta,

• ­    la cantidad de usuarios conectados, y

• ­    la cantidad y tipos de servicios disponibles.

Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una empresa, un campus o una región. Este tipo de red se denomina Red de área local (LAN). Una LAN por lo general está administrada por una organización única. El control administrativo que rige las políticas de seguridad y control de acceso está implementado en el nivel de red.

Medios de red

La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.

Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Estos medios son:

• ­    hilos metálicos dentro de los cables,

• ­    fibras de vidrio o plásticas (cable de fibra óptica), y

• ­    transmisión inalámbrica.

La codificación de señal que se debe realizar para que el mensaje sea transmitido es diferente para cada tipo de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran los distintos valores de bits.

Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y beneficios. No todos los medios de red tienen las mismas características ni son adecuados para el mismo fin. Los criterios para elegir un medio de red son:

• ­    la distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal,

• ­    el ambiente en el cual se instalará el medio,

• ­    la cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir, y

• ­    el costo del medio y de la instalación.

Dispositivos intermediarios y su rol en la red

Además de los dispositivos finales con los cuales la gente está familiarizada, las redes dependen de dispositivos intermediarios para proporcionar conectividad y para trabajar detrás de escena y garantizar que los datos fluyan a través de la red. Estos dispositivos conectan los hosts individuales a la red y pueden conectar varias redes individuales para formar una internetwork. Los siguientes son ejemplos de dispositivos de red intermediarios:

• ­    dispositivos de acceso a la red (hubs, switches y puntos de acceso inalámbricos),

• ­    dispositivos de internetworking (routers),

• ­    servidores de comunicación y módems, y

• ­    dispositivos de seguridad (firewalls).

La administración de datos mientras fluyen a través de la red también es una función de los dispositivos intermediarios. Estos dispositivos utilizan la dirección host de destino, conjuntamente con información sobre las interconexiones de la red, para determinar la ruta que deben tomar los mensajes a través de la red. Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las siguientes funciones:

• ­    regenerar y retransmitr señales de datos,

• ­    mantener información sobre qué rutas existen a través de la red y de la internetwork,

• ­    notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación,

• ­    direccionar datos por rutas alternativas cuando existen fallas en un enlace,

• ­    clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS (calidad de servicio), y

• ­    permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de seguridad. 

Dispositivos finales y su rol en la red

Los dispositivos de red con los que la gente está más familiarizada se denominan dispositivos finales. Estos dispositivos constituyen la interfaz entre la red humana y la red de comunicación subyacente. Algunos ejemplos de dispositivos finales son:

• ­    Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidores de archivos, servidores Web)

• ­    Impresoras de red

• ­    Teléfonos VoIP

• ­    Cámaras de seguridad

• ­    Dispositivos móviles de mano (como escáneres de barras inalámbricos, asistentes digitales personales (PDA))

En el contexto de una red, los dispositivos finales se denominan host. Un dispositivo host puede ser el origen o el destino de un mensaje transmitido a través de la red. Para distinguir un host de otro, cada host en la red se identifica por una dirección. Cuando un host inicia una comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar dónde debe ser enviado el mensaje.

En las redes modernas, un host puede funcionar como un cliente, como un servidor o como ambos. El software instalado en el host determina qué rol representa en la red.

Los servidores son hosts que tienen software instalado que les permite proporcionar información y servicios, como e-mail o páginas Web, a otros hosts en la red.

Los clientes son hosts que tienen software instalado que les permite solicitar y mostrar la información obtenida del servidor.

Componentes de una red

La ruta que toma un mensaje desde el origen hasta el destino puede ser tan sencilla como un solo cable que conecta una computadora con otra o tan compleja como una red que literalmente abarca el mundo. Esta infraestructura de red es la plataforma que respalda la red humana. Proporciona el canal estable y confiable por el cual se producen las comunicaciones.

Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o hardware de la red. El hardware es generalmente el componente visible de la plataforma de red, como una computadora portátil o personal, un switch, o el cableado que se usa para conectar estos dispositivos. A veces, puede que algunos componentes no sean visibles. En el caso de los medios inalámbricos, los mensajes se transmiten a través del aire utilizando radio frecuencia invisible u ondas infrarrojas.

Los servicios y procesos son los programas de comunicación, denominados software, que se ejecutan en los dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona información en respuesta a una solicitud. Los servicios incluyen una gran cantidad de aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como los servicios de e-mail hosting y los servicios de Web hosting. Los procesos proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la red. Los procesos son menos obvios para nosotros, pero son críticos para el funcionamiento de las redes.

Comunicación de mensajes

En teoría, una comunicación simple, como un video musical o un e-mail puede enviarse a través de la red desde un origen hacia un destino como un stream de bits masivo y continuo. Si en realidad los mensajes se transmitieron de esta manera, significará que ningún otro dispositivo podrá enviar o recibir mensajes en la misma red mientras esta transferencia de datos está en progreso. Estos grandes streams de datos originarán retrasos importantes. Además, si falló un enlace en la infraestructura de red interconectada durante la transmisión, se perderá todo el mensaje y tendrá que retransmitirse por completo.

Un mejor enfoque para enviar datos a través de la red es dividir los datos en partes más pequeñas y más manejables. La división del stream de datos en partes más pequeñas se denomina segmentación. La segmentación de mensajes tiene dos beneficios principales.

Primero, al enviar partes individuales más pequeñas del origen al destino, se pueden entrelazar diversas conversaciones en la red. El proceso que se utiliza para entrelazar las piezas de conversaciones separadas en la red se denomina multiplexación.

Segundo, la segmentación puede aumentar la confiabilidad de las comunicaciones de red. No es necesario que las partes separadas de cada mensaje sigan el mismo recorrido a través de la red desde el origen hasta el destino. Si una ruta en particular se satura con el tráfico de datos o falla, las partes individuales del mensaje aún pueden direccionarse hacia el destino mediante los recorridos alternativos. Si parte del mensaje no logra llegar al destino, sólo se deben retransmitir las partes faltantes.

La desventaja de utilizar segmentación y multiplexación para transmitir mensajes a través de la red es el nivel de complejidad que se agrega al proceso. Supongamos que tuviera que enviar una carta de 100 páginas, pero en cada sobre sólo cabe una. El proceso de escribir la dirección, etiquetar, enviar, recibir y abrir los cien sobres requerirá mucho tiempo tanto para el remitente como para el destinatario.

En las comunicaciones de red, cada segmento del mensaje debe seguir un proceso similar para asegurar que llegue al destino correcto y que puede volverse a ensamblar en el contenido del mensaje original. Varios tipos de dispositivos en toda la red participan para asegurar que las partes del mensaje lleguen a los destinos de manera confiable.

Elementos de la comunicación

La comunicación comienza con un mensaje o información que se debe enviar desde una persona o dispositivo a otro. Las personas intercambian ideas mediante diversos métodos de comunicación. Todos estos métodos tienen tres elementos en común. El primero de estos elementos es el origen del mensaje o emisor. 

Los orígenes de los mensajes son las personas o los dispositivos electrónicos que deben enviar un mensaje a otras personas o dispositivos. El segundo elemento de la comunicación es el destino o receptor del mensaje. El destino recibe el mensaje y lo interpreta. Un tercer elemento, llamado canal, está formado por los medios que proporcionan el camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.

Considere, por ejemplo, que desea comunicar mediante palabras, ilustraciones y sonidos. Cada uno de estos mensajes puede enviarse a través de una red de datos o de información convirtiéndolos primero en dígitos binarios o bits. Luego, estos bits se codifican en una señal que se puede transmitir por el medio apropiado. En las redes de computadoras, el medio generalmente es un tipo de cable o una transmisión inalámbrica.

El término red en este curso se referirá a datos o redes de información capaces de transportar gran cantidad de diferentes tipos de comunicaciones, que incluye datos informáticos, voz interactiva, video y productos de entretenimiento.

Front Side Bus

El front side bus, también conocido por su acrónimo FSB, es el tipo de bus utilizado  por el microprocesador para comunicarse con el chipset norte.

Este bus incluye señales de datos, direcciones y control, así como señales de reloj que sincronizan su funcionamiento. En los nuevos procesadores de Intel i7, y desde hace tiempo, en los procesadores AMD se usan otros tipos de buses para la comunicación con el northbridge como el Intel QuickPath Interconnect y el HyperTransport respectivamente.

El ancho de banda del FSB depende de su tamaño,si es de 16, 32 o 64 bits, su frecuencia de reloj medida en megahercios y el número de transferencias que realiza por cíclo de reloj. Por ejemplo, un FSB de 32 bits de ancho (4 bytes), funcionando a 100 MHz y que realice 4 transferencias por cada ciclo, ofrece un máximo teórico de 1.600 megabytes por segundo.

El FSB empezó a formar parte de la arquitectura de computadoras estándar desde que las aplicaciones comenzaron a requerir más memoria de la que el procesador podía retener.

Pese a la solución que dio al problema, el FSB fue una tecnología con tendencia a desaparecer, empresas como AMD siempre criticaron el FSB, ya que limita mucho las capacidades reales de un sistema generando mucha latencia y un tiempo de respuesta mayor, creando un auténtico cuello de botella para el resto de dispositivos.

No fue hasta 2001 y la aparición de la tecnología HyperTransport cuando se pudo diseñar una tecnología capaz de reemplazar el uso del FSB. Actualmente empresas fabricantes de chipsets como NVIDIA, Silicon Integrated Systems o VIA Technologies, ya han comenzado a eliminar el uso del FSB sustituyéndolo con la versión 3.0 de HyperTransport.

QuickPath Interconnect

QuickPath Interconnect ("QuickPath", "QPI") es una tecnología de conexión punto a punto del chipset norte (northbridge) con el procesador, desarrollado por Intel para competir con HyperTransport.

El QPI reemplaza el Front Side Bus en las PC de escritorio. Intel  lanzó esta tecnología en 2008 con su familia de procesadores Intel Core i7. Esta conexión provee exactamente el doble del ancho de banda teórico de un FSB de Intel de 1600 MHz.

Con QPI se establecen dos conexiones (input y output), es decir que los datos de entrada así como los de salida "transitan por caminos diferentes".

HyperTransport

HyperTransport (HT) o Lightning Data Transport (LDT) es una tecnología de comunicaciones bidireccional, que funciona tanto en serie como en paralelo, y que ofrece un gran ancho de banda en conexiones punto a punto. Bidireccional significa basicamente que los datos entrantes y los salientes (inputs / output) no comparten la misma ruta.

Esta tecnología comenzó a utilizarse en el 2001 y se aplica en la comunicación entre chips de un circuito integrado ofreciendo un  bus avanzado de alta velocidad; es una conexión universal que está diseñada para reducir el número de buses dentro de un sistema, suministrando un enlace de alto rendimiento a las aplicaciones incorporadas y facilitando sistemas de multiprocesamiento altamente escalables.

El desarrollo de HyperTransport se basó en la idea de eliminar el Front Side Bus (FSB). No fue hasta la versión 3.0 cuando varios fabricantes de chipsets decidieron utilizar HyperTransport para sustituir el FSB con excelentes resultados.

AMD a incorporado ampliamente esta tecnología en el desarrollo de sus microprocesadores. También hacen uso de ésta empresas como  MIPS, NVIDIA, VIA Technologies, Silicon Integrated Systems,HP, Sun Microsystems, IBM y Flextronics entre otras.

Existen tres versiones de HyperTransport 1.0, 2.0 y 3.0 que puede funcionar desde los 200MHz hasta 2.6GHz. Soporta tecnología DDR (o Double Data Rate).

HyperTransport e HyperThreading

El uso de las mismas siglas para su denominación (HT) ha generado confusiones. No se deben confundir ya que ambas tecnologías son completamente distintas. Muchas veces para referirse al HyperTransport también se utilizan las siglas HTT. HyperThreading es una tecnología desarrollada por Intel mediante la cual un procesador físico puede emular dos procesadores lógicos, pudiendo resolver dos tareas al mismo tiempo.

Al iniciar sesión en Windows XP se oculta el escritorio

El caso es que al inciar sesión en Windows XP ésta se inicia correctamente pero al cab de un lapso muy corpto de tiempo "desaparecen" los iconos del escritorio, la barra de tareas y el fondo de escritorio. La opción de botoón derecho del mouse sobre el escritorio no responde, tampoco la tecla de menú inicio del teclado. Lo único que responde es CTRL + ALT + SUP para abrir el panel de administración, pero no se ve nada extraño y al intentar ejecutar el comando Explorer desde allí se vuelve a cargar el escritorio normalmente pero a los pocos segundos "desaparece".

La solución que le encontré a este problema fue iniciando Windows en Modo Seguro (F8 durante el booteo de la PC) y desde allí pude hacer una restauración del sistema.

Al iniciar sesión en Windows ésta se cierra automáticamente

El problema es que al iniciar sesión de usuario en Windows XP se inicia la sesión correctamente pero antes de mostrar el escritorio se cierra la sesión volviendo a la ventana de inicio de sesión, aún intententando el acceso a modo prueba de fallos o con la cuenta de administrador sucede lo mismo.

El problema se debe a que el archivo USERINIT.EXE de windows ha sido infectado por algún virus y nuestro antivirus a accionado y lo ha puesto en cuarentena, es decir que lo ha movido de su carpeta SYSTEM32, este archivo es fundamental para la gestión del inicio de sesión y al no ser encontrado por Windows se cierra la sesión que se estaba iniciando.

La solución consiste en montar el disco de la PC "enferma" (como esclavo) en una PC que esté funcionando bien. Una vez que tenemos el disco conectado y antes de explorarlo lo analizamos con nuestro antivirus (el cual debe estar lo más actualizado posible), esto es para asegurarnos de que el disco este limpio y evitar infectar nuestra PC.

Hecho esto esto copiamos el archivo c:\windows\system32\userinit.exe desde la PC "sana" al mismo directorio en la PC "enferma". Vuleves a colocar el disco y problema resuelto.

Transferencia de datos modo Ultra DMA

La tecnología Ultra DMA, conocida también como DMA/33 o UDMA, es una tecnología de interface EIDE que permite tranferencias de datos a alta velocidad utilizando comandos DMA que logran tranferencias de hasta 33MB/s, el doble del actual DMA.

Ultra DMA se basa en la tecnología DMA, la cual es un método de transaferencia de información desde dispositivos tales como discos duros o una tarjeta controladora directamente a memoria RAM, sin que intervenga el procesador. Debido a que el procesador no interfiere en esta operación, las transaferencia directas son usualmente más rápidas.

Además, para mejorar la rapidez, Ultra DMA desarrolló un nuevo control de errores para la interfaces EIDE denominado CRC (Cyclical Redundany Check) la cual detecta los errores de transmisión manteniendo la integridad de datos.

La siguiente tabla proporciona una lista de los diferentes modos de UDMA

Modo Ultra DMA	Rendimiento (Mb/s)
UDMA 0	16,7
UDMA 1	25,0
UDMA 2 (Ultra-ATA/33)	33,3
UDMA 3	44,4
UDMA 4 (Ultra-ATA/66)	66,7
UDMA 5 (Ultra-ATA/100)	100
UDMA 6 (Ultra-ATA/133)	133