Cliente-Servidor

El cliente-servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor, que le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque 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 separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. Los tipos específicos de servidores incluyen los servidores web, los servidores de archivo, los servidores del correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la arquitectura básica seguirá siendo la misma.

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 este utilizando en una red mixta.


Comparación de las redes.
Las redes de pares, también conocidas como redes par-a-par o peer-to-peer (abreviado con las siglas P2PM) son otro tipo de arquitectura de red.

Administracion de recursos compartidos

Puede compartir el contenido de carpetas y volúmenes del servidor a través de la red con el Asistente para aprovisionar carpetas compartidas, que está disponible en Administración de almacenamiento y recursos compartidos. Este asistente le guiará a lo largo de los pasos necesarios para compartir una carpeta o volumen, y asignar a dicha carpeta o volumen todas las propiedades aplicables. El asistente le permite:
-Especificar la carpeta o volumen que desea compartir o crear una nueva carpeta para compartirla.
-Especificar el protocolo de uso compartido de red usado para obtener acceso al recurso compartido.
Modificar los permisos NTFS locales de la carpeta o del volumen que va a compartirse.
-Especificar los permisos de acceso compartido, límites de usuarios y acceso sin conexión a los archivos del recurso compartido.
-Publicar el recurso compartido en un espacio de nombres DFS (sistema de archivos distribuido).
-Si se han instalado los Servicios para Network File System (NFS), especifique permisos de acceso basados en NFS para el recurso compartido.
-Si tiene instalado en el servidor el Administrador de recursos del servidor de archivos, aplique cuotas de almacenamiento al nuevo recurso compartido y cree filtros de archivos para limitar el tipo de archivos que pueden almacenarse en el mismo.

(Impresoras.)

Para compartir una impresora es exactamente lo mismo, únicamente tienes que ir al panel de control y después a impresoras.
Para configurar una impresora que esta en otro equipo, vas a las impresoras del panel de control, seleccionas agregar una nueva impresora, le dices que es una impresora conectada a otro equipo, especificas cual es la dirección IP o el nombre del equipo que tiene la impresora y automáticamente (si no lo hace necesitaras el CD con los drivers) Windows descargará los drivers del servidor de impresión (el equipo con la impresora). La eliges como impresora predeterminada y ya está listo para imprimir en red (lógicamente, el ordenador con la impresora tendrá que estar encendido a la hora de imprimir).

(Archivos.)

La administración de archivos y carpetas incluye almacenar y proteger recursos, poner esos recursos a disposición de los usuarios de la red y administrar cambios realizados en esos recursos. La familia Windows Server 2003 proporciona muchas herramientas que sirven para administrar archivos y carpetas. Entre estas herramientas figuran Carpetas compartidas, instantáneas de carpetas compartidas, Sistema de archivos distribuido (DFS), Sistema de cifrado de archivos (EFS) y Archivos sin conexión. Cuando se comparte una carpeta, los usuarios pueden conectarse a ella a través de la red y obtener acceso al contenido de la carpeta compartida. Con las instantáneas de carpetas compartidas, los usuarios pueden ver el contenido de las carpetas de red tal y como era en ciertos momentos del pasado

Tasa de Transferencia

La tasa de transferencia es el ancho de banda real al transmitirse un conjunto especifico de datos. Regularmente y por varios motivos es mucho menor que el ancho de banda digital máximo posible. Algunos de los factores determinantes de la tasa de transferencia son los siguientes:

• Dispositivos de internetworking
• Tipo de datos que se transfieren
• Topología de la red
• Cantidad de usuarios en la red
• Computador del usuario
• Computador servidor
• Estado de la alimentación

Al medir la tasa de transferencia regularmente, un administrador de red estará al tanto de los cambios en el rendimiento de la red y los cambios en las necesidades de los usuarios de la red. Así la red se podrá ajustar en consecuencia.

Concepto de Ancho de Banda

En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en un período dado. El ancho de banda se indica generalmente en bits por segundo (bps), kilobits por segundo (Kbps), o megabits por segundo (Mbps)
Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. Puede ser calculado a partir de una señal temporal mediante el análisis de Fourier. También son llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango.

Figura 1.- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas entre f₁ y f₂.

Así, el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su atenuación al pasar a través de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la frecuencia central de pico (f_c) en la Figura 1.
La frecuencia es la magnitud física que mide las veces por unidad de tiempo en que se repite un ciclo de una señal periódica. Una señal periódica de una sola frecuencia tiene un ancho de banda mínimo. En general, si la señal periódica tiene componentes en varias frecuencias, su ancho de banda es mayor, y su variación temporal depende de sus componentes frecuenciales.
Normalmente las señales generadas en los sistemas electrónicos, ya sean datos informáticos, voz, señales de televisión, etc., son señales que varían en el tiempo y no son periódicas, pero se pueden caracterizar como la suma de muchas señales periódicas de diferentes frecuencias.

Formas de conexion

Un enlace puede clasificarse en conmutado, dedicado o virtual y de acuerdo al tipo de enlace una red puede clasificarse igualmente.

• Red conmutada: redes que deben conectarse a través de un enlace por solicitud, como por ejemplo una llamada telefónica.
• Red dedicada: redes que tienen su conexión de forma permanente. Pueden clasificarse en arrendadas (donde el usuario paga a una empresa una tarifa regular) o propietarias (el usuario es el dueño del medio físico y de los equipos de interconexión).
• Red virtual: Redes que utilizan conexiones “virtuales”. Sobre una infraestructura física -que puede ser conmutada o dedicada- establecida se configuran "caminos" específicos a través de los cuales pueden pasar los paquetes de la red. Dos ejemplos son la VLANs (redes de área local virtuales) y las VPNs (redes privadas virtuales).

Tipologia de red

La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.
En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.
La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Redes de araña

• La topología en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero el resto de sistemas permanecería intacto. El tipo de concentrador hub se utiliza en esta topología, aunque ya es muy obsoleto; se suele usar comúnmente un switch.

La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto último conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.
Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

• Una topología en árbol (también conocida como topología jerárquica) puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. Éste árbol tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo hojas) que requieren transmitir a y recibir de otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. Al contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir.

Como en las redes en estrella convencionales, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de conexión del nodo. Si falla un enlace que conecta con un nodo hoja, ese nodo hoja queda aislado; si falla un enlace con un nodo que no sea hoja, la sección entera queda aislada del resto.
Para aliviar la cantidad de tráfico de red que se necesita para retransmitir todo a todos los nodos, se desarrollaron nodos centrales más avanzados que permiten mantener un listado de las identidades de los diferentes sistemas conectados a la red. Éstos switches de red “aprenderían” cómo es la estructura de la red transmitiendo paquetes de datos a todos los nodos y luego observando de dónde vienen los paquetes respuesta.

Los protocolos de red

Los protocolos de red organizan la información (controles y datos) para su transmisión por el medio físico a través de los protocolos de bajo nivel. Veamos algunos de ellos:

IPX/SPX

IPX (Internetwork Packet Exchange) es un protocolo de Novell que interconecta redes que usan clientes y servidores Novell Netware. Es un protocolo orientado a paquetes y no orientado a conexión (esto es, no requiere que se establezca una conexión antes de que los paquetes se envíen a su destino). Otro protocolo, el SPX (Sequenced Packet eXchange), actúa sobre IPX para asegurar la entrega de los paquetes.

NetBIOS

NetBIOS (Network Basic Input/Output System) es un programa que permite que se comuniquen aplicaciones en diferentes ordenadores dentro de una LAN. Desarrollado originalmente para las redes de ordenadores personales IBM, fué adoptado posteriormente por Microsoft. NetBIOS se usa en redes con topologías Ethernet y token ring. No permite por si mismo un mecanismo de enrutamiento por lo que no es adecuado para redes de área extensa (MAN), en las que se deberá usar otro protocolo para el transporte de los datos (por ejemplo, el TCP).
NetBIOS puede actuar como protocolo orientado a conexión o no (en sus modos respectivos sesión y datagrama). En el modo sesión dos ordenadores establecen una conexión para establecer una conversación entre los mismos, mientras que en el modo datagrama cada mensaje se envía independientemente.
Una de las desventajas de NetBIOS es que no proporciona un marco estándar o formato de datos para la transmisión.

NetBEUI

NetBIOS Extended User Interface o Interfaz de Usuario para NetBIOS es una versión mejorada de NetBIOS que sí permite el formato o arreglo de la información en una transmisión de datos. También desarrollado por IBM y adoptado después por Microsoft, es actualmente el protocolo predominante en las redes Windows NT, LAN Manager y Windows para Trabajo en Grupo.
Aunque NetBEUI es la mejor elección como protocolo para la comunicación dentro de una LAN, el problema es que no soporta el enrutamiento de mensajes hacia otras redes, que deberá hacerse a través de otros protocolos (por ejemplo, IPX o TCP/IP). Un método usual es instalar tanto NetBEUI como TCP/IP en cada estación de trabajo y configurar el servidor para usar NetBEUI para la comunicación dentro de la LAN y TCP/IP para la comunicación hacia afuera de la LAN.

AppleTalk

Es el protocolo de comunicación para ordenadores Apple Macintosh y viene incluido en su sistema operativo, de tal forma que el usuario no necesita configurarlo. Existen tres variantes de este protocolo:

	LocalTalk. La comunicación se realiza a través de los puertos serie de las estaciones. La velocidad de transmisión es pequeña pero sirve por ejemplo para compartir impresoras.
	Ethertalk. Es la versión para Ethernet. Esto aumenta la velocidad y facilita aplicaciones como por ejemplo la transferencia de archivos.
	Tokentalk. Es la versión de Appletalk para redes Tokenring.

TCP/IP
Es realmente un conjunto de protocolos, donde los más conocidos son TCP (Transmission Control Protocol o protocolo de control de transmisión) e IP (Internet Protocol o protocolo Internet). Dicha conjunto o familia de protocolos es el que se utiliza en Internet. Lo estudiaremos con detalle en el apartado siguiente.