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Interconexión de Sistemas – TIC’s en la empresa zamorana

La interconexión de sistemas hace referencia a los dispositivos, técnicas y protocolos utilizados para establecer la comunicación y facilitar el intercambio de información entre equipos, redes y sistemas informáticos.

Para construir una red de ordenadores se emplean una serie de equipos hardware y aplicaciones software, cuya función es ofrecer los servicios necesarios para la transmisión de datos entre los ordenadores y terminales que se conectan a la red.

En primer lugar, es necesario instalar en cada ordenador o terminal una tarjeta de red (NIC, Network Interface Card), encargada de la transmisión y recepción de datos a través del medio de transmisión.

Asimismo, se requiere la instalación del cableado utilizado para construir el medio de transmisión compartido por todos los ordenadores y terminales: par trenzado UTP, cable coaxial o fibra óptica. El cableado no será necesario en el caso de las redes inalámbricas, basadas en equipos transmisores/receptores de radiofrecuencia.

Por otra parte, los dispositivos de interconexión facilitan la interconexión de redes LAN y redes WAN de distintas características:

  • Los Repetidores:

Son dispositivos que regeneran la señal y la transmiten a un nuevo segmento de una red de área local (LAN), sin interpretar la información ni tomar ninguna decisión sobre su origen y destino. En los dos segmentos se deben emplear las mismas técnicas de control de acceso al medio.

  • Los Puentes (Bridges):

Se encargan de almacenar y reexpedir tramas de datos entre redes tipo LAN, facilitando la interconexión de redes LAN que utilicen distintas técnicas de control de acceso al medio. En este caso, se encargan de regenerar la señal para transmitirla a la otra red local sólo cuando sea necesario, es decir, cuando los datos vayan destinados a un equipo que se encuentra en esa otra reo, realizando una adaptación a la técnica de control de acceso al medio empleada en esta segunda red.

  • Los Concentradores (Hubs y switchs):

Son dispositivos empleados en el cableado estructurado, cuya finalidad es facilitar el despliegue de una red en topología en estrella, en la que todos los cables utilizados se conectan a los puertos (bocas de conexión) de uno de estos dispositivos.

Se distinguen dos tipos de concentradores:

  1. Concentradores pasivos, también denominados “hubs”, que simplemente retransmiten la señal que reciben por uno de sus puertos a todos los demás puertos.
  2. Concentradores inteligentes, también denominados “switchs” (conmutadores), que utilizan una matriz interna de conmutación para retransmitir los datos que reciben por uno de sus puertos directamente por el puerto en el que se encuentra el equipo al que van dirigidos, sin utilizar el resto de los puertos.

Es decir, el concentrador “aprende” a qué puerto se encuentra conectado cada equipo, por lo que sólo retransmite los datos por el puerto que corresponda en cada caso, incrementando la capacidad de transmisión de la red.

  • Los Routers:

Facilitan la interconexión de distintas redes de ordenadores, ocupándose del encaminamiento de los paquetes de datos, a partir de la interpretación de las direcciones origen y destino. Para ello utilizan tablas de enrutamiento con información sobre las rutas disponibles para alcanzar otras redes, buscando la trayectoria más corta posible (minimizando el número de saltos entre nodos). Por otra parte, también se encargan del control de la congestión, midiendo la cantidad de tráfico que deben cursar en cada instante.

  • Las Pasarelas (Gateways):

Son dispositivos capaces de realizar una conversión de protocolos entre dos redes totalmente distintas. Así por ejemplo, pueden realizar una conexión entre una red IPX/SPX de Novell con una red basada en el protocolo de Internet TCP/IP.

Para garantizar la seguridad en la conexión se emplean “firewalls” (cortafuegos) y “proxies”, dispositivos hardware o aplicaciones software que se instalan en un ordenador conectado a la red de la organización.

Básicamente un firewall realiza un filtrado de paquetes de datos a partir de unas reglas definidas por el administrador de la red, en función de las direcciones IP fuente o destino (es decir, de qué ordenador provienen y a qué ordenador van dirigidos) y del servicio al que van dirigidos (especificado mediante un número de puerto de comunicaciones). Asimismo, permite generar un registro (“log”) de la actividad en la red.

Para conseguir controlar los accesos a Internet desde una red local, se suele utilizar un proxy, que realiza el papel de intermediario entre los equipos de la red local e Internet. De este modo, todas las conexiones pasan por un único equipo, que se encarga de su supervisión y control, proporcionando además mayor seguridad a la red de la empresa frente a intentos de acceso desde el exterior.

El administrador puede permitir o denegar el acceso a Internet y a los servicios de la empresa de manera selectiva. Se consigue de este modo que todo el tráfico de la organización pase por esta máquina, obligando a los usuarios a cumplir las restricciones que se hayan impuesto.

Por último, para implementar los distintos servicios ofrecidos por la red, se necesitan instalar y configurar adecuadamente una serie de servidores, ordenadores de una cierta capacidad de proceso y de almacenamiento que cuentan con un sistema operativo de red (que soporta los protocolos de comunicaciones utilizados en la red) y en los que se instalan aplicaciones y herramientas específicas para gestionar cada uno de los servicios (acceso a páginas Web, transferencia de ficheros, correo electrónico, ejecución remota de aplicaciones, etc.).

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Estándares y Protocolos – TIC’s en la empresa zamorana

Los estándares facilitan el desarrollo de sistemas y servicios compatibles entre los distintos fabricantes del mercado. Existen distintos organismos nacionales e internacionales encargados de la aprobación de los distintos estándares que afectan a la industria de la informática y las telecomunicaciones.

Los protocolos definen un conjunto de reglas para el intercambio fiable de información. Son ellos, por ejemplo, los que definen la manera de compartir información a través de Internet o incluso la manera de chatear. Si se generaliza el uso de dichas normas y se cumplen una serie de requisitos, se convierten en estándares.

El principal problema que ha tenido que afrontar la industria informática ha sido el conseguir la interconexión de distintos tipos de redes y sistemas informáticos, totalmente incompatibles entre sí. Para ello se han definido una serie de estándares que permiten alcanzar la interoperabilidad entre los distintos sistemas.

En la práctica se distingue entre estándares “de facto” y estándares “de iure”. Los estándares “de facto” surgen por la aceptación por parte del mercado de las soluciones desarrolladas por un determinado fabricante, mientras que los estándares “de iure” son no propietarios, en el sentido de que no pertenecen a una determinada empresa, sino que dependen de las decisiones de organismos nacionales o internacionales.

Algunos de los principales organismos responsables de la estandarización en el ámbito de la informática y las telecomunicaciones son el IEEE (lnstitute of Electrical and Electronic Engineers), la ITU (International Telecommunications Union), ANSÍ (American National Standards Institute), ETSI (European Telecommunications Standards Institute), CCITT (Committee for Telegraphy and Telephony) o la ISO (International Standards Organization).

Para poder establecer la comunicación entre los ordenadores que forman parte de una red, se utilizan “protocolos de comunicaciones”, que constituyen una serie de normas y procedimientos definidos para poder resolver los problemas asociados al intercambio de información:

  • Transmisión fiable de los datos:

-Que los datos lleguen libres de errores y sin pérdidas a su destino.

-Encaminamiento a través de la red:

-Que los datos se entreguen al ordenador destinatario atravesando otras máquinas conectadas a la red.

-Gestión del diálogo entre máquinas:

-Establecer un orden en la comunicación entre las aplicaciones que se ejecutan en los ordenadores de la red.

El organismo internacional ISO ha definido un modelo en “capas” o niveles, el modelo de Interconexión de Sistemas /Abiertos (OSI), que persigue construir una torre de protocolos estándar que facilite la interconexión de equipos y redes de distintos fabricantes. Cada capa ofrece una serie de servicios a la inmediatamente superior, y se apoya a su vez en los servicios proporcionados por las capas inferiores. Seguidamente se presenta una breve descripción de cada una de estas capas:

  • Nivel Físico:

Se ocupa de las cuestiones relacionadas con la conexión eléctrica, el cableado, la definición de los tipos de señales y esquemas de codificación empleados, etc.

  • Nivel de Enlace:

Su misión es garantizar la transmisión fiable (libre de errores) entre máquinas que se encuentran directamente conectadas. Asimismo, se ocupa del control de acceso al medio (MAC, Media Access Control) en medios compartidos, como en el caso de un bus de datos de una red local.

  • Nivel de Red:

Se encarga del encaminamiento a través de la red, es decir, de conseguir que los datos se entreguen al equipo destinatario de los mismos, atravesando si es preciso varios ordenadores y equipos de interconexión. También asume la gestión de los equipos de interconexión de redes (“routers”), y el control del tráfico para evitar situaciones de sobrecarga en las redes (congestión).

  • Nivel de Transporte:

Es el responsable de garantizar que la transmisión extremo a extremo a través de la red es fiable, sin errores en las tramas de datos ni pérdidas de tramas. Asimismo, se responsabiliza del control del flujo, para evitar que equipos rápidos puedan llegar a saturar con sus transmisiones a otros más lentos.

  • Nivel de Sesión:

Se encarga de la gestión del diálogo entre las máquinas que intervienen en una comunicación a través de la red.

  • Nivel de Presentación:

Tiene como función llevar a cabo la codificación de los datos.

  • Nivel de Aplicación:

Es específico de la aplicación que proporciona el servicio final a los usuarios, y define cómo tienen que actuar los ordenadores que intervienen en la comunicación para poder facilitar dicho servicio.

En el ámbito de Internet varios organismos se encargan de definir los estándares para dar soporte a los protocolos y servicios de la Red. Entre ellos destacan el Internet Engineering Task Forcé (IETF) y el World Wide Web Consortium (W3C).

Los protocolos definen un conjunto de reglas para intercambiar información. En la actualidad existen diversos protocolos de comunicación comerciales, incluso algunas empresas de telecomunicaciones tales como la AT&T han llegado a desarrollar sus propios protocolos, en función de los servicios que ofrezcan a sus usuarios. Estos protocolos, utilizados la mayoría de las veces sin darnos cuenta, nos ayudan a realizar transacciones en Internet, transferencias por módem o una simple comunicación con un servicio on-line de algún banco.

A continuación se relacionan los protocolos más importantes y comerciales existentes actualmente (cada uno de ellos realizado para diferentes tipos de tareas) aunque la cantidad que se ha desarrollado es mucho más amplia:

  • FTP:

El protocolo FTP o File Transfer Protocol (protocolo de transferencia de archivos) tiene como principales objetivos promover el compartir archivos entre computadoras (programas y datos), alentar el uso remoto de las computadoras, y transferir datos de una forma segura y óptima por computadora. FTP está más enfocado a que los programas lo usen entre ellos para comunicarse que para ser usado por un usuario directamente.

  • HTTP:

El protocolo Hypertext Transfer Protocol (protocolo para la transferencia de hipertextos) se utiliza para todos los sistemas de información distribuidos en que se tenga la necesidad de mostrar la información y transmitirla por una comunicación normal haciendo uso de las características de este lenguaje. Este protocolo se utiliza para visualizar páginas Web.

  • IPX/SPX:

El Internetwork Packet Exchange, Sequence Packet Exchanged es un protocolo usado y registrado por la compañía mundial de redes NOVELL.

  • POP3:

El protocolo Post Office Protocol versión 3 es un protocolo para la administración de correo en Internet. POP3 se usa para permitir a una estación de trabajo comunicarse con el servidor proveedor de correo.

  • TCP/IP:

El Transfer Communication Protocol/lnternet Protocol, es un conjunto de protocolos de comunicación, es decir convenciones particulares, creadas para permitir la compartición de recursos entre más ordenadores conectados entre sí a través de una red. Dado que sobre Internet pueden encontrarse en conexión todo tipo de entidades, el protocolo TCP/IP permite a máquinas tan distintas por hardware y por prestaciones, comunicarse entre sí de manera transparente.

En Internet el protocolo TCP/IP es el que se encarga de garantizar la comunicación fiable entre equipos, y para cada uno de los servicios proporcionados por Internet se ha desarrollado un protocolo específico: http para el World Wide Web, https para el World Wide Web Secure (acceso seguro), smtp para el correo electrónico, nntp para el acceso a grupos de noticias (news), etc. La descripción de cada uno de estos protocolos y de otros servicios de Internet se recoge en una serie de documentos denominados RFCs (Request For Comments), elaborados por los equipos de trabajo encargados de su desarrollo dentro de las organizaciones que rigen Internet.