Fundamentos de Redes Informáticas en Escuelas

Una red informática consiste en una colección de ordenadores, impresoras y otros equipos que se conectan entre sí para comunicarse. La Figura 1 muestra un ejemplo de una red en una escuela que comprende una red de área local o LAN que conecta los ordenadores entre sí, internet y varios servidores.

Representación de la Red en una Escuela

En términos generales, hay dos tipos de configuración de red: redes peer-to-peer y redes cliente/servidor.

Redes Peer-to-Peer

Las redes peer-to-peer se implementan con mayor frecuencia cuando hay menos de diez equipos involucrados y donde no se necesita seguridad estricta. Todas las computadoras tienen el mismo estado, de ahí el término “pares”, y se comunican entre sí en igualdad de condiciones. Archivos, como documentos de procesamiento de texto u hojas de cálculo, se pueden compartir a través de la red, y todos los equipos de la red pueden compartir dispositivos, como impresoras o escáneres, que estén conectados a cualquiera de los ordenadores.

Redes Cliente/Servidor

El servidor almacena todos los programas de software que se utilizan en la red, como el software de procesamiento de texto, el software de hoja de cálculo y el software de correo electrónico. También almacena los archivos de datos de todos los usuarios y controla el rendimiento del equipo. El servidor también controla el acceso a la red de los otros equipos, que se conocen como “ordenadores cliente”. Típicamente, profesores y estudiantes en una escuela usarán los equipos cliente para su trabajo, y solo el administrador de la red (generalmente un miembro del personal designado) tendrá derechos de acceso al servidor.

Peer-to-Peer vs. Redes Cliente/Servidor

Un estudio del sitio también permitirá a cada proveedor proporcionar un presupuesto detallado. Es importante ponerse en contacto con varios proveedores, ya que los precios, los equipos y las opiniones pueden variar.

Conexiones Inalámbricas

Cuando el término “red inalámbrica” se utiliza hoy en día, generalmente se refiere a una red de área local inalámbrica o WLAN. Una WLAN se puede instalar como la única red en una escuela o edificio. Sin embargo, también se puede utilizar para extender una red cableada existente a áreas donde el cableado sería demasiado difícil o costoso de implementar, o a zonas situadas fuera de la red principal o edificio principal. Las redes inalámbricas se pueden configurar para proporcionar la misma funcionalidad de red que las redes cableadas, que van desde configuraciones simples peer-to-peer hasta redes a gran escala con capacidad para cientos de usuarios.

Una tarjeta de PC de LAN inalámbrica, que contiene una antena incorporada, se utiliza para conectar ordenadores portátiles a una red inalámbrica. Por lo general, esta se inserta en la ranura correspondiente en el lateral del portátil, pero algunas pueden ser internas. Los ordenadores de escritorio también se pueden conectar a una red inalámbrica si se inserta una tarjeta de red inalámbrica en una de sus ranuras PCI internas.

En una red inalámbrica, un “punto de acceso” tiene una función similar a la del concentrador en las redes cableadas. Transmite y recibe señales hacia y desde los ordenadores circundantes a través de su tarjeta adaptadora. También es el punto en el que una red inalámbrica se puede conectar a una red cableada existente.

La diferencia más obvia entre las redes inalámbricas y cableadas, sin embargo, es que esta última utiliza algún tipo de cable para conectar los ordenadores. Una red inalámbrica no necesita cables para formar una conexión física entre ordenadores.

Componentes de una Red

Una red de ordenadores comprende los siguientes componentes:

• Un mínimo de al menos 2 computadoras
• Cables que conectan los ordenadores entre sí, aunque la comunicación inalámbrica es cada vez más común
• Un dispositivo de interfaz de red en cada equipo (esto se llama una tarjeta de interfaz de red o NIC)
• Un “conmutador” se utiliza para cambiar los datos de un punto a otro. Los hubs están obsoletos y se utilizan poco para nuevas instalaciones.

Cableado 10BaseT

Cuando se utiliza cableado 10BaseT, se inserta un cable entre cada computadora y un concentrador. Si tiene 5 ordenadores, necesitará 5 cables. Cada cable no puede exceder los 325 pies de largo. Debido a que los cables de todos los PC convergen en un punto común, una red 10BaseT forma una configuración en estrella.

El cableado 10BaseT está disponible en varios grados o categorías.

Concentrador y Conmutador

Un concentrador es un dispositivo que se utiliza para conectar un PC a la red. La función de un concentrador es dirigir la información por la red, lo que facilita la comunicación entre todos los dispositivos conectados. Sin embargo, en las nuevas instalaciones se deben utilizar conmutadores en lugar de concentradores, ya que son más eficaces y proporcionan un mejor rendimiento. Un conmutador a menudo se denomina “concentrador inteligente”.

Ventajas y Desventajas de las WLAN

Las LAN inalámbricas tienen ventajas y desventajas en comparación con las LAN cableadas. Una LAN inalámbrica hará que sea más fácil agregar o mover estaciones de trabajo e instalar puntos de acceso para proporcionar conectividad en áreas donde es difícil instalar cables. Los edificios temporales o semipermanentes que están dentro del alcance de un punto de acceso se pueden conectar de forma inalámbrica a una red local para dar conectividad a estos edificios. Cuando los estudiantes utilizan los laboratorios de informática, los ordenadores (portátiles) se pueden colocar en un carrito móvil y transportarlos de una clase a otra, siempre que estén dentro del alcance de los puntos de acceso. Se necesitarían puntos de red cableados para cada uno de los puntos de acceso.

WLAN también tienen algunas desventajas:

• A medida que aumenta el número de ordenadores que utilizan la red, la velocidad de transferencia de datos a cada ordenador disminuirá en consecuencia.
• A medida que cambian las normas, puede ser necesario sustituir las tarjetas inalámbricas y/o los puntos de acceso.
• Un ancho de banda inalámbrico inferior significa que algunas aplicaciones, como la transmisión de vídeo, serán más eficaces en una LAN cableada.
• La seguridad es más difícil de garantizar y requiere una configuración.
• Los dispositivos solo funcionarán a una distancia limitada de un punto de acceso, con la distancia determinada por el estándar utilizado y los edificios y otros obstáculos entre el punto de acceso y el usuario.
• Es más probable que se requiera proporcionar una red troncal a una LAN inalámbrica que a una LAN cableada; una LAN inalámbrica debe ser un suplemento a una LAN cableada y no una solución completa.
• Los beneficios de costo a largo plazo son más difíciles de lograr en entornos estáticos que requieren pocos movimientos y cambios.
• Es más fácil hacer una red cableada “a prueba de futuro” para la transferencia de datos de alta velocidad.

Configuración Ad Hoc/Peer-to-Peer

Esta es la configuración de red inalámbrica más básica. Se basa en los adaptadores de red inalámbricos instalados en los ordenadores que se comunican entre sí. Un equipo dentro del alcance del equipo de transmisión puede conectarse a él. Sin embargo, si varios ordenadores están conectados en red de esta manera, deben permanecer dentro del alcance del otro. Aunque esta configuración no tiene gastos de administración de bienes, solo debe ser una consideración para instalaciones muy pequeñas.

Las redes inalámbricas funcionan a velocidades de hasta 54 Mbps, mientras que las redes cableadas normalmente funcionan a 100 Mbps (Fast Ethernet). Esta velocidad de transmisión de datos depende del número de usuarios, la distancia desde el punto de acceso y la estructura del edificio (las estructuras metálicas en las paredes pueden tener un impacto). Una red inalámbrica será notablemente más lenta cuando un grupo de usuarios transfieren archivos de gran tamaño. Esto debe tenerse en cuenta si las aplicaciones multimedia se van a entregar por la red a un número significativo de usuarios.

Las redes escolares permiten a los estudiantes acceder a sus archivos desde ordenadores en toda la escuela. Los estudiantes pueden comenzar una tarea en su salón de clases, guardar parte de ella en un área de acceso público de la red y luego ir a la sala de informática después de la escuela para terminar su trabajo. Los estudiantes también pueden trabajar de forma cooperativa a través de la red.

Funcionalidad del Servidor

La red se conecta a un servidor de archivos e impresoras.

Las computadoras portátiles y los proyectores de datos son un modelo de enseñanza muy eficaz cuando un profesor quiere proporcionar a toda la clase contenido visual o multimedia. Se puede utilizar junto con un punto LAN existente en la habitación para obtener el mejor efecto.

Una LAN inalámbrica tiene la capacidad de conectar varios ordenadores a la LAN de la escuela sin proporcionar conexiones LAN directas. No se requiere cableado LAN para el aula; en su lugar, todos los equipos están conectados por radio a la LAN. La tecnología LAN inalámbrica es relativamente nueva y, en general, más costosa que una solución cableada.