1.- INTRODUCCIÓN

1.1.- Definición de red de área local

Una Red de Área Local o LAN (Local Area Network) es un modo de interconectar múltiples sistemas de ordenadores en un área reducida.. Según el "proyecto IEEE 802", una LAN puede describirse por su función y características, en base a lo cual se puede definir en los cuatro puntos siguientes:

1. Area moderada. Normalmente una LAN se expande en tomo a una distancia de 5 Km como máximo, proporcionando comunicación en un edificio o grupo de edificios.

2. Pertenece a una única organización. En la mayoría de los casos, una LAN pertenece a una organización .

3. Canal de comunicación de capacidad Media-Alta. Las LAN suelen transmitir datos a razón de 1 a 100 Mbps (Megahits por segundo).

4. Baja tasa de errores. Debido al ámbito geográfico restringido de las LAN, existen interferencias eléctricas en las lineas de transmisión.

1.2.- Ventajas de una LAN

La mayor ventaja que proporciona el uso de redes locales es la posibilidad de ¡conectar equipos de diferentes fabricantes en el mismo medio fisico, mediante una instalación relativamente fácil, con el objetivo de conseguir que los equipos intercambien información entre ellos.

Otra ventaja es la reducción de costes que se consigue, principalmente en base a 2 razones:

1.2.1.- Compartición de recursos

Compartir ficheros. La posibilidad de compartir ficheros es la prestación principal de las redes locales. La aplicación básica consiste en poder utilizar ficheros de otros usuarios.

La ventaja fundamental es la de poner disponer de directorios en la red a los que tengan acceso grupos de usuarios, y en los que podemos guardar la información que compartan dichos grupos.

Impresión en red. Las redes locales permiten que todos los usuarios de la red puedan acceder a una sola impresora.

Cuando se comparte una impresora en la red, ésta se suele conectar a un ordenador que actúa como servidor de impresión. También existen impresoras que incluyen tarjetas de red que permiten la conexión directa en cualquier punto de la red, sin necesidad de situarse cerca de un servidor (el cable paralelo tiene una longitud máxima de algo más de 10 metros). Existe pequeños transceivers de red que se conectan al puerto centronics de la impresora, y permiten a cualquier impresora conectarse directamente al cable de la red.

Aplicaciones de red. Existe un gran número de aplicaciones que aprovechan las redes locales para que el trabajo sea más provechoso. El tipo de aplicaciones más importante son los programas de correo electrónico con las que la interacción de los usuarios de la red mejora el resultado global de la empresa. Un programa de correo - electrónico permite el intercambio de mensajes entre los usuarios. Los mensajes pueden consistir en texto, imágenes, sonidos y videos, y llevar asociados cualquier tipo de ficheros binarios. Naturalmente todas las prestaciones comentadas dependen de cada programa concreto, habiendo algunos que únicamente soportan el envio de mensajes de texto.

Aplicaciones cliente/servidor. Se trata de un concepto de gran importancia en las redes locales, para aplicaciones que manejen grandes volúmenes de información. Son programas que dividen su trabajo en dos partes: una parte cliente que se realiza en el ordenador del usuario, y otra parte servidor que se ejecuta en un servidor de la red. El objetivo principal es aprovechar los recursos del servidor con dos fines: aliviar la carga de trabajo del ordenador cliente, y reducir el tráfico en la red.

Con las aplicaciones cliente/servidor, se reduce así considerablemente el tráfico de la red, y el ordenador cliente se encuentra con el trabajo ya hecho. En general, el sistema resulta bastante más rápido, aunque a cambio requiere que los servidores tengan mejores prestaciones. No se trata de repartir sólo el trabajo de selección de bases de datos, sino cualquier recurso de la red.

Más allá de los sistemas cliente/servidor se encuentran los sistemas distribuidos, en los que cualquier recurso de los ordenadores de la red puede estar a disposición de todos los usuarios de la red.

Acceso a sistema de comunicación global. Consiste en la posibilidad de configurar un ordenador con una conexión a servicios en línea externos, de forma que los usuarios de la red no necesiten utilizar un módem personal para accedér a ellos.

Mediante un servidor de comunicaciones sç puede mantener una línea permanente de alta velocidad que enlace la red con Internet. Los usuarios no tienen más que cargar su programa de navegación en Internet para tener acceso instantáneo a toda la red mundial. Si las necesidades de conexión no son muy grandes, el servidor puede estar equipado con un módem o una tarjeta de conexión a RDSI, que activa la conexión cuando algún usuario de la red lo necesita.

1.3.- Inconvenientes de una LAN

Existen una serie de inconvenientes, todos ellos relacionados con el hecho en que es aún una tecnología de desarrollo.

Los tiempos de instalación, formación del personal y de gestión de la red son factores a considerar cuando se piensa instalar una red.

1.4.- Aplicaciones de LAN

La aplicación particular del propietario es la que determina dónde y cómo es empleada la LAN. Pero en líneas generales podríamos según el tipo de entorno de usuario, tipificar como aplicaciones principales las siguientes:

1. Ofimática. En una oficina, muchos usuarios requieren estar conectados al mismo tiempo, pero normalmente no necesitan acceder constantemente al ordenador, por lo que el tráfico tiende a ser a ráfagas. Los PCs combinan el proceso local con la capacidad de compartir información y periféricos con un ordenador central; pueden compartir impresión, proceso de textos, correo electrónico, información de hojas de cálculo y bases de datos, estando disponibles otras funciones como transferencia de ficheros o acceso a ficheros remotos.

2. Proceso de datos. En el área de proceso de datos existe una mezcla de equipos, con grandes ordenadores haciendo trabajos de producción y soportando bases de datos; minis realizando proceso distribuido, y una gran red de terminales utilizados para entrada de datos interactiva así como dedicada a programas de aplicación. En este entorno una LAN proporciona una solución para compartir datos cuando disponer de información actualizada es vital

3. Fabricación y montaje. Robots, controladores programables y maquinaria controlada puede ser agrupada para formar líneas de producción automatizados, en las que los ordenadores supervisan y deciden cuándo y cómo montar cada parte y además cuándo extraer del almacén unas piezas. Los procesos son sensitivos respecto al tiempo, requiriendo por tanto, controles automáticos en tiempo real. Una LAN de alta velocidad es ideal para estos casos.

4. Ingeniería. En el área de la ingeniería, los puestos o estaciones de trabajo son máquinas informáticas empleadas principalmente para CAD que poseen la potencia de un mtniordenador. En estos entornos una LAN proporciona las funciones de comparación de recursos, como acceso a discos, impresoras, plotters. bases de datos y transferencia de ficheros entre puestos o con el ordenador central.

5. Aplicaciones integradas. Podríamos considerar aplicaciones integradas aquellás en las que se combinan vados entornos de los que hemos méncionado con anterioridad., en los que un usuario puede comunicarse con cualquiera de ellos. Así, los datos pueden ser manejados e intercambiados entre los diferentes departamentos de una empresa (marketing, área de diseño y fabricación, oficina de compras, etc.). El resultado es una potente red donde la clave reside en la compatibilidad entre redes locales individuales.

2.- ELEMENTOS DE UNA LAN

2.1.- Estación de trabajo

La estación de trabajo sirve para interactuar con la red. En la mayoría de los casos, una estación es simplemente un ordenador como por ejemplo un PC.

Una LAN requiere que las estaciones individuales estén conectadas ftsicamente mediante cables y que el disco duro de la estación de trabajo contenga algún tipo de software de red (esto permitirá compartir periféricos, datos y aplicaciones).

El hardware de una estación de trabajo puede ser dividido en dos partes:

• El PC, utilizado en un entorno de usuario unico.

• La interfaz de red, para entrar en el entorno de red.

Un PC que trabaje como estación tienc el mismo software que si trabajara solo, pero además, tiene el software de red con el que puede realizar conexiones entre aplicaciones y la red.

La capacidad de funcionar como una estación en red requiere una interfaz especial (por lo general una tarjeta de red). La tarjeta de interfaz de red se inserta en una de los "slots" o ranuras de expansión del ordenador; de esta tarjeta sale un cable que la conecta a la red. De esta forma se conecta con el servidor de archivos de la red. El usuario puede elegir usar la estación de trabajo como una unidad independiente o como parte de la red.

Al ejecutar el programa de software de la red y registrar la entrada, el usuario se convierte en parte activa de la red. Una vez hecho esto, puede hacer uso de los recursos de la red.

2.2.- Servidores de red

Un servidor es un ordenador que proporciona servicios a las estaciones de trabajo en la red. Dependiendo de los vendedores, podemos encontrar servidores que realicen múltiples funciones, y otros, que sólo proveen de un tipo de servicio de red.

Un servidor puede ser un ordenador especializado construido específicamente para realizar ciertas tareas, o puede ser un ordenador de propósito general como lo son los PCs.

Los servidores especializados, normalmente obtienen una más rápida respuesta que los normales, puesto que están especialmente diseñados para servir a la red.

La mayoría de los servidores, especialmente los basados en PC, ejecutan, además del software de PC, el software especial de la red. El primero controla el hardware del servidor, mientras que el software de la red provee una conexión a la red y controla la compartición del hardware del servidor con las estaciones de la red.

Las estaciones de trabajo y los servidores son también llamados nodos de la red.

2.2.1.- Servidores de disco en red

Los PCs de IBM y compatibles que utilizan DOS emplean una tabla de asignación de archivos o FAT (File Allocation Table) para registrar dónde se encuentra almacenado un archivo en particular. Sin examinar esta tabla, una estación de trabajo individual no puede saber dónde están almacenados los archivos. El servidor de discos de red lleva su propia FAT y envía una copia a cada estación de trabajo. Cada una de ellas almacena la copia en RAM, el "espacio de trabajo" que se usa al ejecutar programas. Cuando es necesario, el sistema operativo de la estación de trabajo utiliza la PAT de la red para tener acceso a los archivos en el servidor de discos.

Si las estaciones de trabajo recibieran copias de la FAT y empezaran a almacenar datos en el servidor de archivos, cada copia de la FAT que se volviera a guardar en el servidor de discos se escribiría sobre el archivo FAT que existía antes de que llegara la copia nueva (y por tanto la borraría). Se necesita una protección para la integridad de esta tabla para determinar cuál era la FAT original.

Con un servidor de discos, la integridad de la FAT se mantiene al dividir o hacer la partición de esta unidad de disco duro en varios volúmenes de usuario. Cada volumen se reserva para uso exclusivo de una estación de trabajo específica con objeto de preservar la integridad de la FAT de ese volumen en panicular. Aunque es posible que ciertos volúmenes sean designados como volúmenes públicos (para todos los usuarios), por lo general éstos se clasifican como de sólo lectura para garantizar su integridad: las estaciones de trabajo individuales pueden consultar esta información, pero no pueden modificarla (no pueden ni cambiar ni destruir esos datos).

2.2.2.- Servidores de archivos

Los servidores de archivos son mucho más eficientes y complejos que los servidores de discos. Un servidor de archivos utiliza un software para formar una cubierta o máscara sobre el sistema operativo normal del ordenador. Esta protección de software filtra los comandos hacia el servidor de archivos antes de que el servidor de archivos pueda recibirlos. El servidor de archivos cuenta con un sistema de archivos propio. La estación de trabajo individual no identifica al servidor de archivos como otra unidad de disco, como en el caso del servidor de discos. La estación de trabajo lleva una tabla de conexión de unidades mapeadas designadas de manera lógica que indican la ubicación de los directorios del sistema de archivos al servidor de archivos. El usuario solicita un archivo y el servidor de archivos responde enviando dicho archivo. Para una estación de trabajo individual, el servidor de archivos representa una unidad de disco muy grande.

El servidor de archivos es más eficiente que el servidor de discos porque no necesita enviar copias de la FAT a cada estación de trabajo qúe solicita un archivo. Además, ya no hay necesidad de dividir la unidad de disco duro de la red en volúmenes.

2.2.3.- Servidores de archivos distribuidos

Es una unidad maneja todo el servicio de archivos y cada estación de trabajo espera su turno. Si la LAN está diseñada para manejar varios departamentos diferentes, o si se trata de una red más grande, entonces, por regla general resulta más eficiente añadir más servidores de archivos a la red.

Estas unidades adicionales se conocen como servidores de archivos distribuidos porque dividen (o distribuyen) las tareas de servicio de archivos para toda la red.

Los servidores de archivos distribuidos tienen otra ventaja importante: si un servidor de archivos deja de funcionar, la LAN no interrumpe su trabajo: otro servidor distribuido de archivos (suponiendo que tenga espacio suficiente) puede dar servicio temporal a toda la LAN.

Mientras que los servidores de archivos distribuidos pueden proporcionar varias ventajas, también es cierto que pueden dificultar las tareas de seguridad. El administrador de la red tiene que asegurarse de que todas las unidades de disco duro de los servidores de archivos estén protegidas contra el acceso no autorizado.

2.2.4.- Servidores de archivos dedicado y no dedicado

Un servidor de archivos dedicado es un ordenador (con una unidad de disco duro) que se usa exclusivamente como servidor de archivos. Al dedicar todos sus recursos de procesamiento y de memoria al servicio de archivos, el ordenador especial puede ofrecer mayor velocidad y eficiencia a la red.

Un servidor de archivos no dedicado es aquel que se utiliza como estación de trabajo además de funcionar como servidor de archivos. Esto significa que la memoria RAM debe dividirse de manera que una parte quede disponible para ejecutar programas. También significa que una estación de trabajo de la red quizás tenga que esperar el envío de un archivo mientras el usuario del servidor de archivos carga un programa de la memoria utilizando el microprocesador de la máquina. Cuanto más rápido sea el microprocesador, el servidor podrá realizar sus tareas con mayor rapidez.

2.2.5.- Servidores de archivos en una red punto a punto

En una red de punto a punto o "peer to peer", los usuarios determinan qué recursos compartir con otros usuarios de la red. Las estaciones de trabajo de una red punto a punto pueden elegir compartir sus unidades de disco duro a manera de servidores de archivos para otros usuarios dc la red. Entonces cualquier usuario de la red puede emplear los archivos de esa unidad de disco como si se encontraran en su unidad de disco local. Una red de punto a punto puede estar compuesta de varias estaciones de trabajo servidores de archivos no dedicados cuyos propietarios han decidido compartir sus recursos con otros usuanos de la red. De la misma manera, otros usuarios pueden compartir sus impresoras con otros usuarios.

Como ya se ha mencionado anteriormente, si un usuario permite que los demás usuarios de la red tengan acceso a sus recursos, como a la unidad de disco duro, la memoria RAM del ordenador se divide en RAM disponible para compartir y RAM para cl usuario de la máquina. Por ello, quizás la máquina no funcione tan rápido o en forma tan eficiente como antes. Por lo general, los usuarios no comparten la ejecución de aplicaciones, sino, más bien, sólo directorios con archivos de datos.

2.2.6.- Servidores de impresión

Al igual que un servidor de archivos permite compartir unidades de disco duro de la red, un servidor de impresión de la red permite compartir varios tipos de impresoras a las estaciones de trabajo.

Un servidor de impresión de red puede ser un ordenador dedicado que sólo ejecute el software del servidor de impresión, o puede ser una sección de software que se ejecute en el servidor de archivos de la red.

El uso de software de servidor de impresión no significa que una estación de trabajo no pueda tener su propia impresora dedicada. Desde una estación de trabajo se puede conectar mediante un cable y una interfaz paralela a una impresora local para unos trabajos y, por otro lado, enviar a través de la red a una impresora diferente otros trabajos.

El software para compartir impresoras debe contener un integrador de impresión o "print spooler", un tipo de software que crea una memoria temporal para almacenar las tareas de impresión mientras esperan su turno (en cola de espera). Cuando se imprime un archivo, el siguiente archivo en la cola toma su lugar. Los integradores complejos tienen capacidades adicionales, incluyendo el traslado de un trabajo al inicio de la cola si requiere impresión inmediata.

2.2.7.- Servidores de comunicaciones

Para comunicar máquinas con distintos sistemás operativos es necesario realizar un proceso de "traducción". Esta operación puede ser llevada a cabo por medio de un servidor de comunicaciones de red, también llamado "gateway". Un servidor de comunicaciones de red puede permitir comunicarse a muchos ordenadores, posibilitando el fácil acceso a los datos y requiriendo únicamente un servidor de archivos que ejecute el software especializado.

2.2.8.- Otros servidores

Otros servidores que pueden formar parte de una red son los servidores de fax. Esto es, en esencia, una máquina de fax que opera dentro de un ordenador. Su función es enviar y recibir faxes.

Un servidor de bases de datos es, por lo general, un servidor que ejecuta específicamente una base de datos. Este tipo de servidores, por lo general, no maneja el sistema de compartir árchivos ni impresoras. Un servidor de bases de datos, normalmente, está configurado en forma diferente a un servidor de archivos.

Otro ejemplo de servidores son los servidores de correo, que actúan como buzones de la red, y los servidores de gráficos, que manejan y transportan imágenes de alta calidad a lo largo de la red.