PAR A PAR
Es una red de computadoras en la que todos o algunos aspectos de ésta funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la red.
Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, obteniendo más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación.
Ejemplo de una red PAR a PAR
Algunos ejemplos de aplicación de las redes P2P:
1. Intercambio y búsqueda de ficheros.
2. Sistemas de ficheros distribuidos.
3. Sistemas de telefonía por Internet.
4. Cálculos científicos que procesen enormes bases de datos, como los bioinformáticos.
Características
• Escalabilidad: Las redes P2P tienen un alcance mundial con cientos de millones de usuarios potenciales
• Robustez.: Permitiendo a los peers encontrar la información sin hacer peticiones a ningún servidor centralizado de indexado. En el último caso, no hay ningún punto singular de falla en el sistema.
• Descentralización: Estas redes por definición son descentralizadas y todos los nodos son iguales.
• Los costes están repartidos entre los usuarios.
• Anonimato: Es deseable que en estas redes quede anónimo el autor de un contenido, el editor, el lector, el servidor que lo alberga y la petición para encontrarlo siempre que así lo necesiten los usuarios.
• Seguridad: Es una de las características deseables de las redes P2P menos implementada.
Clasificación
• Centralizadas: Este tipo de red P2P se basa en una arquitectura monolítica en la que todas las transacciones se hacen a través de un único servidor que sirve de punto de enlace entre dos nodos y que, a la vez, almacena y distribuye los nodos donde se almacenan los contenidos. Poseen una administración muy dinámica y una disposición más permanente de contenido. Sin embargo, está muy limitada en la privacidad de los usuarios y en la falta de escalabilidad de un sólo servidor, además de ofrecer problemas en puntos únicos de fallo, situaciones legales y enormes costos en el mantenimiento así como el consumo de ancho de banda.
• Híbrida, semi-centralizada o mixta: En este tipo de red, se puede observar la interacción entre un servidor central que sirve como huby administra los recursos de banda ancha, enrutamientos y comunicación entre nodos pero sin saber la identidad de cada nodo y sin almacenar información alguna, por lo que el servidor no comparte archivos de ningún tipo a ningún nodo.
• Descentralizada: No requiere de un gestionamiento central de ningún tipo, lo que permite una reducción de la necesidad de usar un servidor central, por lo que se opta por los mismos usuarios como nodos de esas conexiones y también como almacenistas de esa información.
Gnutella es un proyecto de software distribuido para crear un protocolo de red de distribución de archivos entre pares, sin un servidor central.
CLIENTE – SERVIDOR
Esta
arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro
programa (el servidor) que le da respuesta. Aunque esta idea se puede aplicar a
programas que se ejecutan sobre una sola computadora es más ventajosa en un
sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.
En
esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y
los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo
debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de
responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.
La
red Cliente/Servidor es aquella red de comunicaciones en la que todos los
clientes están conectados a un servidor, en el que se centralizan los diversos
recursos y aplicaciones con que se cuenta; y que los pone a disposición de los
clientes cada vez que estos son solicitados. Esto significa que todas las
gestiones que se realizan se concentran en el servidor, de manera que en él se
disponen los requerimientos provenientes de los clientes que tienen prioridad,
los archivos que son de uso público y los que son de uso restringido, los
archivos que son de sólo lectura y los que, por el contrario, pueden ser
modificados, etc. Este tipo de red puede utilizarse conjuntamente en caso de
que se esté utilizando en una red mixta.
Características:
El Cliente:
•
Es quien inicia solicitudes o peticiones, tienen por tanto un papel activo en
la comunicación.
•
Espera y recibe las respuestas del servidor.
•
Por lo general, puede conectarse a varios servidores a la vez.
•
Normalmente interactúa directamente con los usuarios finales mediante una
interfaz gráfica de usuario.
El Servidor:
•
Al iniciarse esperan a que lleguen las solicitudes de los clientes, desempeñan
entonces un papel pasivo en la comunicación
•
Tras la recepción de una solicitud, la procesan y luego envían la respuesta al
cliente.
•
Por lo general, aceptan conexiones desde un gran número de clientes (en ciertos
casos el número máximo de peticiones puede estar limitado).
•
No es frecuente que interactúen directamente con los usuarios finales.
DOMINIOS
Colisión
Un
dominio de colisión es un segmento físico de una red de computadores donde es
posible que los paquetes puedan "colisionar" (interferir) con otros.
Estas colisiones se dan particularmente en el protocolo de red Ethernet.
El
rendimiento de una red puede ser expresado como:
Rendimiento
(%) = (1- colisiones) * 100
Paquetes
Totales
Colisiones en las
redes Ethernet
Las
redes Ethernet son de carácter no determinista, en la que los hosts pueden
transmitir datos en cualquier momento. Antes de enviarlos, escuchan el medio de
transmisión para determinar si se encuentra en uso. Si lo está, entonces
esperan. En caso contrario, los host comienzan a transmitir. En caso de que dos
o más host empiecen a transmitir tramas a la vez se producirán encontronazos o
choques entre tramas diferentes que quieren pasar por el mismo sitio a la vez.
Este fenómeno se denomina colisión, y la porción de los medios de red donde se
producen colisiones se denomina dominio de colisiones.
Dispositivos con
Dominio de Colisión
A
partir de las capas del modelo OSI
•
Los dispositivos de la capa 1 OSI (como los concentradores y repetidores)
reenvían todos los datos transmitidos en el medio y por lo tanto extienden los
dominios de colisión.
•
Los dispositivos de la capa 2 y 3 OSI (como los conmutadores) segmentan los dominios
de colisión.
•
Los dispositivos de la capa 3 OSI (como los routers) segmentan los dominios de
colisión y difusión (broadcast).
Nota:
Una colisión se produce pues cuando dos máquinas escuchan para saber si hay
tráfico de red, no lo detectan y, acto seguido transmiten de forma simultánea.
En este caso, ambas transmisiones se dañan y las estaciones deben volver a
transmitir más tarde.
Broadcast
Broadcast,
difusión en español, es un modo de transmisión de información donde un nodo
emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera
simultánea, sin necesidad de reproducir la misma transmisión nodo por nodo.
Dominio de
Broadcast
Es
el que se genera en cada segmento de red, esto es, cada red tiene su propio
dominio de broadcast, que es el que se usa para enviar paquetes necesarios con
protocolos como arp, para conocer toda la red. Si tienes dos redes distintas
tienes dos dominios de broadcast, tienes tantos dominios de broadcast como
puertos en el router.
El Broadcast en el
Ethernet
Las
redes Ethernet emplean el Broadcast para conocer qué dirección Ethernet física
(MAC?) tiene el sistema con una IP determinada, que es lo que necesita un
adaptador Ethernet para poder comunicarse con otro ( las Ip curiosamente no
trabajan a ese nivel tan bajo).
SEGMENTO DE RED
Sinónimo
de LAN, conjunto de equipos (computadoras y periféricos) conectados en red.
Una
gran red en una organización puede estar compuesta por muchos segmentos de red
conectados a la LAN principal llamada backbone, que existe para comunicar los
segmentos entre sí.
En
el gráfico puede observarse dos segmentos (que pueden estar en dos pisos
distintos de una empresa) compuestos de tres computadoras conectados al
backbone que los comunica.
Ejemplo
de segmento de Red
Un
segmento de red suele ser definido por el "hardware" o una dirección
de red específica. Por ejemplo, en el entorno “ Novell NetWare", en un
segmento de red se incluyen todas las estaciones de trabajo conectadas a una
tarjeta de interfaz de red de un servidor y cada segmento tiene su propia
dirección de red.
ENCAPSULAMIENTO
Todas
las comunicaciones de una red parten de un origen y se envían a un destino. La
información que se envía a través de una red se denomina datos o paquetes de
datos. Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término,
los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento.
El
encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes
de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se
desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, información
final y otros tipos de información.
Una
vez que se envían los datos desde el origen, viajan a través de la capa de
aplicación y recorren todas las demás capas en sentido descendente. El
empaquetamiento y el flujo de los datos que se intercambian experimentan
cambios a medida que las capas realizan sus funciones para los usuarios
finales. Las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversión a
fin de encapsular los datos:
1. Crear los
datos:
Cuando un usuario envía un mensaje de correo electrónico, sus caracteres
alfanuméricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork.
2. Empaquetar los
datos para ser transportados de extremo a extremo: Los datos se
empaquetan para ser transportados por la internetwork. Al utilizar segmentos,
la función de transporte asegura que los hosts de mensaje en ambos extremos del
sistema de correo electrónico se puedan comunicar de forma confiable.
3. Agregar la
dirección de red IP al encabezado: Los datos se colocan en un paquete o
datagrama que contiene un encabezado de paquete con las direcciones lógicas de
origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a
enviar los paquetes a través de la red por una ruta seleccionada.
4. Agregar el
encabezado y la información final de la capa de enlace de datos: Cada dispositivo
de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite
conectarse al próximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace.
Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para
poder conectarse al siguiente dispositivo. Realizar la conversión a bits para
su transmisión. La trama debe convertirse en un patrón de unos y ceros (bits)
para su transmisión a través del medio. Una función de temporización permite que
los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio.
El medio en la internetwork física puede variar a lo largo de la ruta
utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrónico se puede originar en
una LAN, atravesar el backbone de una universidad y salir por un enlace WAN
hasta llegar a su destino en otra LAN remota.
