REDES DE COMPUTADORAS

1. ¿Qué es una red de computadoras?

Una red informática, una red de comunicaciones de datos o una red de computadoras es la interconexión de distinto número de sistemas informáticos a través de una serie de dispositivos de telecomunicaciones y un medio físico (alámbrico o inalámbrico).

Su función es compartir información en paquetes de datos. Los mismos se transmiten mediante impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas u otros medios, empleando una codificación especial. Para ello el sistema traduce a un mismo idioma los procesos de las distintas computadoras, a través de una serie de estándares de comunicación.

Las redes de computadoras no son distintas, en su lógica de intercambio, de otros procesos comunicativos: poseen un emisor, un receptor y un mensaje, un medio a través del cual transmitir el mensaje y una serie de códigos o protocolos para garantizar su correcta comprensión. Solo que, en este caso, quienes envían y reciben mensajes son computadoras.

Al disponer de un número de computadoras en red, podemos crear una comunicación interna entre ellas, que sirve también para compartir puntos de acceso a Internet o la administración de periféricos (como una impresora). Además, permite el rápido envío de datos y archivos sin necesidad de emplear dispositivos de almacenamiento secundario (como discos o pen-drives).

Las redes están presentes hoy en casi todos los ámbitos cotidianos, especialmente en los vinculados con la burocracia o con la administración de recursos. De hecho, la conexión a Internet a la que accedemos desde nuestra computadora, teléfono celular u otros dispositivos, no es otra cosa que una inmensa red de computadoras.

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2. Tipos de redes de computadoras

Comúnmente, las redes de computadoras se clasifican, en primer lugar, conforme a su alcance y tamaño geográfico:

• Redes LAN. Su nombre proviene de Local Area Network (en inglés: “Red de Área Local”), pues son las redes de menor tamaño y extensión, como las que pueden existir entre los computadores de un mismo locutorio o cyber café.
• Redes MAN. Su nombre viene de Metropolitan Area Network (en inglés: “Red de Área Metropolitana”) y designa redes de tamaño intermedio, como las empleadas en grandes bibliotecas o grandes empresas, conectando áreas distintas y alejadas geográficamente entre sí.
• Redes WAN. Llamada así por las siglas de Wide Area Network (en inglés: “Red de Área Amplia”), se trata de redes de gran envergadura y extenso alcance, como puede ser la red global de redes, Internet.

Existen otras posibles clasificaciones de las redes de computadoras, de acuerdo a su topología específica, su relación funcional o direccionalidad de los datos.

3. Elementos básicos de una red de computadoras

Comúnmente una red informática contiene los siguientes elementos:

• Servidor. Las computadoras de una red no poseen la misma jerarquía, ni desempeñan las mismas funciones. Por ejemplo, los servidores son los encargados de procesar el flujo de datos de la red, atendiendo a todas las demás computadoras conectadas (es decir, “sirviéndolos”) y centralizando el control de la red en sí misma.
• Clientes o estaciones de trabajo. Estas son las computadoras que no sirven a las demás, sino que forman parte de la red y brindan acceso a la misma, solicitando los recursos administrados por el servidor.
• Medios de transmisión. Se refiere al cableado, a las ondas electromagnéticas, o al medio físico que permita la transmisión de la información de la red, sea cual sea.
• Elementos de hardware. Todas las piezas tecnológicas que habilitan el establecimiento físico de una red, o sea, que la permiten. Hablamos de tarjetas de red, módems y enrutadores, o antenas repetidoras que extienden la conexión inalámbricamente.
• Elementos de software. Similarmente, se requiere de programas para administrar y poner en funcionamiento el hardware de comunicaciones de cada estación de trabajo, lo que incluye el Sistema Operativo de Redes (NOS, del inglés Network Operating System), que además de sostener la operatividad de la red, le brinda servicios de antivirus y firewall; así como los protocolos comunicativos (TCP/IP) que permiten a las máquinas compartir el idioma.

4. Ventajas de una red de computadoras

Usamos redes de computadoras para interacciones sociales, compras y mucho más.

Una red informática es una herramienta muy útil y valiosa, para centralizar y dispersar la información almacenada de un tipo de organización (empresas, instituciones, etc.). Es tan importante en el mundo contemporáneo que las empleamos constantemente sin siquiera darnos cuenta.

Gracias a las redes de computadoras podemos efectuar todo tipo de operaciones rápidamente y a lo largo de enormes distancias. Algunas de ellas son:

• Interacciones sociales, teleconferencias, videollamadas.
• Operaciones de compra electrónicas y movimientos de capitales.
• Transmisión de datos, correo electrónico y compartir recursos en tiempo real.
• Transmisión stream de contenidos audiovisuales almacenados.
• Exploración satelital y otras tecnologías de vigilancia y reconocimiento militar.

5. Desventajas de una red de computadoras

El lado débil de una red de computadoras tiene que ver con los ataques cibernéticos, que vulneran la confidencialidad de la información y pueden dar pie a peligrosas actividades.

Hablamos tanto de software malicioso (virus, adware, etc.) o de ciberterroristas (hackers), cuyos ataques pueden ocasionar pérdidas de información (y por lo tanto de capitales), violaciones a la intimidad o daños a equipos y al software. El mundo de las redes es diverso y complejo.

6. Ejemplos de redes de computadoras

A continuación mostramos algunos ejemplos puntuales de redes de computadoras:

• Una red doméstica. Como las redes de WiFi que cualquier persona puede instalar en su propio hogar, para así atender a un par de computadoras y/o de teléfonos celulares. Su alcance apenas excederá los márgenes del departamento.
• La red seriada de un locutorio. Los llamados cibercafés o locutorios cobraron mucho auge con la penetración de Internet, antes de la llegada de los Smartphones. Contienen una serie de computadoras que comparten su conexión a Internet, y que están disponibles para el uso del público, enmarcados en una red interna, a cuya cabeza estaba la computadora del encargado del local.
• Una red de campus universitario. Llamadas CAN (Campus Area Network), se tratan en realidad de redes MAN adaptadas a los diversos edificios e intereses de la comunidad universitaria.
• Internet. La mayor WAN disponible hoy en día: comunicando diversos aparatos tecnológicos a lo largo de distancias enormes, de un lado al otro del mundo. Esta gigantesca red involucra computadores en todas partes, operando de servidores y de estaciones de trabajo por millones.

• Tipos de redes informáticas según su alcance

Un elemento que debe tenerse en cuenta cuando queremos instalar una red informática en nuestro negocio es el alcance o área de cobertura. ¿Puedo poner una red de área personal, u obligatoriamente me conviene más una LAN o red local? ¿Qué tipos de redes informáticas existen según el alcance?

En principio, lo lógico es que la mayoría de los pequeños negocios puedan funcionar perfectamente con una red local. No obstante, en el caso de empresas con grandes instalaciones, puede hacer falta mayor extensión si hablamos de un área de cobertura de gran superficie. En este artículo vamos a explicarte qué tipos de redes se pueden instalar.

Qué tipos de redes informáticas hay según su alcance

Al margen de que puedan hacerse por cable estructurado, o por vía inalámbrica, las redes pueden dividirse por su alcance o cobertura. Lógicamente, cuanto mayor sea el espacio que queremos abarcar, más difícil y costosa puede resultar la instalación de cables (de hecho, la instalación de algunas de estas redes serían absurdas e impensables para una gran mayoría de las empresas). En cualquier caso, son las siguientes:

1. RED DE ÁREA PERSONAL (PAN)

Hablamos de una red informática de pocos metros, algo parecido a la distancia que necesita el Bluetooth del móvil para intercambiar datos. Son las más básicas y sirven para espacios reducidos, por ejemplo si trabajas en un local de una sola planta con un par de ordenadores.

Las redes PAN pueden serte útiles si vas a conectar pocos dispositivos que no estén muy lejos entre sí. La opción más habitual, sin embargo, para aumentar el radio de cobertura y para evitar la instalación de cablea estructurado, suele ser la compra de un router y la instalación de una red de área local inalámbrica.

2. RED DE ÁREA LOCAL (LAN).

Es la que todos conocemos y la que suele instalarse en la mayoría de las empresas, tanto si se trata de un edificio completo como de un local. Permite conectar ordenadores, impresoras, escáneres, fotocopiadoras y otros muchos periféricos entre sí para que puedas intercambiar datos y órdenes desde los diferentes nodos de la oficina.

Las redes LAN pueden abarcar desde los 200 metros hasta 1 kilómetro de cobertura.

3. RED DE ÁREA DE CAMPUS (CAN).

Vale, supongamos que tenemos varios edificios en los que queremos montar una red inalámbrica. ¿Qué pasa si el área de cobertura debe ser mayor a los 1000 metros cuadrados? Y no lo digo sólo por las universidades; las instalaciones de los parques tecnológicos, recintos feriales y naves comerciales pueden superar perfectamente esa superficie.

En tal caso, tenemos las redes CAN. Habría varias redes de área local instaladas en áreas específicas, pero a su vez todas ellas estarían interconectadas, para que se puedan intercambiar datos entre sí de manera rápida, o pueda haber conexión a Internet en todo el campus.

4. RED DE ÁREA METROPOLITANA (MAN)

Mucho más amplias que las anteriores, abarcan espacios metropolitanos mucho más grandes. Son las que suelen utilizarse cuando las administraciones públicas deciden crear zonas Wifi en grandes espacios. También es toda la infraestructura de cables de un operador de telecomunicaciones para el despliegue de redes de fibra óptica. Una red MAN suele conectar las diversas LAN que hay en un espacio de unos 50 kilómetros.

5. RED DE ÁREA AMPLIA (WAN)

Son las que suelen desplegar las empresas proveedoras de Internet para cubrir las necesidades de conexión de redes de una zona muy amplia, como una ciudad o país.

6. RED DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO (SAN)

Es una red propia para las empresas que trabajan con servidores y no quieren perder rendimiento en el tráfico de usuario, ya que manejan una enorme cantidad de datos. Suelen utilizarlo mucho las empresas tecnológicas. En Cisco te cuentan las ventajas de una red SAN.

7. RED DE ÁREA LOCAL VIRTUAL (VLAN)

Las redes de las que hablamos normalmente se conectan de forma física. Las redes VLAN se encadenan de forma lógica (mediante protocolos, puertos, etc.), reduciendo el tráfico de red y mejorando la seguridad. Si una empresa tiene varios departamentos y quieres que funcionen con una red separada, la red VLAN.

Espero que con esto tengas una imagen un poco más clara de las diferentes redes informáticas según su alcance. Si quieres saber más, puedes ver el artículo “Tipos de redes informáticas según su topología”. Lo más lógico en una PYME es que necesite simplemente una LAN, pero para casos de mayor envergadura o si se quiere que las redes funcionen de forma separada, es bueno conocer que hay otras posibilidades.

¿Qué alcance tiene la red informática de tu casa o empresa? ¿Llega a todos los puntos del edificio, o hay sitios en los que no hay manera de conectarse?

TIPOS DE RED SEGUN SU TRANSMISION

Personal Area Network (PAN)

Para llevar a cabo un intercambio de datos, los terminales modernos como smartphones, tablets, ordenadores portátiles o equipos de escritorio permiten asociarse ad hoc a una red. Esto puede realizarse por cable y adoptar la forma de una Personal Area Network (PAN) o red de área personal, aunque las técnicas de transmisión más habituales son la memoria USB o el conector FireWire. La variante inalámbrica Wireless Personal Area Network (WPAN) se basa en técnicas como Bluetooth, Wireless USB, Insteon, IrDA, ZigBee o Z-Wave. Una Personal Area Network inalámbrica que se lleva a cabo vía Bluetooth recibe el nombre de Piconet. El ámbito de acción de las redes PAN y WPAN se limita normalmente a unos pocos metros y, por lo tanto, no son aptas para establecer la conexión con dispositivos que se encuentran en habitaciones o edificios diferentes.

Además de establecer la comunicación entre cada uno de los dispositivos entre sí, las redes de área personal (Personal Area Networks) permiten, asimismo, la conexión con otras redes de mayor tamaño. En este caso se puede hablar de un uplink o de un enlace o conexión de subida. Debido al alcance limitado y a una tasa de transmisión de datos relativamente baja, las PAN se utilizan principalmente para conectar periféricos en el ámbito del ocio y de los hobbies. Algunos ejemplos típicos son los auriculares inalámbricos, las videoconsolas y las cámaras digitales. En el marco del Internet of Things (IoT),las redes WPAN se utilizan para la comunicación de las aplicaciones de control y monitorización con una frecuencia de transferencia baja. A este respecto, los protocolos como Insteon, Z-Wave y ZigBee han sido diseñados especialmente para la domótica y para la automatización del hogar.

Local Area Network (LAN)

Si una red está formada por más de un ordenador, esta recibe el nombre de Local Area Network (LAN). Una red local de tales características puede incluir a dos ordenadores en una vivienda privada o a varios miles de dispositivos en una empresa. Asimismo, las redes en instituciones públicas como administraciones, colegios o universidades también son redes LAN. Un estándar muy frecuente para redes de área local por cable es Ethernet. Otras opciones menos comunes y algo obsoletas son las tecnologías de red ARCNET, FDDI y Token Ring. La transmisión de datos tiene lugar o bien de manera electrónica a través de cables de cobre o mediante fibra óptica de vidrio.

Si se conectan más de dos ordenadores en una red LAN, se necesitan otros componentes de red como hubs, bridges y switches, es decir, concentradores, puentes de red y conmutadores, los cuales funcionan como elementos de acoplamiento y nodos de distribución. El tipo de red conocido como LAN o red de área local fue desarrollado para posibilitar la rápida transmisión de cantidades de datos más grandes. En función de la estructura de la red y del medio de transmisión utilizado se puede hablar de un rendimiento de 10 a 1.000 Mbit/s. Asimismo, las redes LAN permiten un intercambio de información cómodo entre los diversos dispositivos conectados a la red. Por ello, en el entorno empresarial es habitual que varios equipos de trabajo puedan acceder a servidores de archivos comunes, a impresoras de red o a aplicaciones por medio de la red LAN.

Si la red local tiene lugar de manera inalámbrica, se puede hablar en este caso de una Wireless Local Area Network (WLAN) o red de área local inalámbrica y los fundamentos básicos de los estándares de la red WLAN quedan definidos por la familia de normas IEEE 802.11. Las redes locales inalámbricas ofrecen la posibilidad de integrar terminales cómodamente en una red doméstica o empresarial y son compatibles con redes LAN Ethernet, aunque el rendimiento es, en este caso, algo menor que el de una conexión Ethernet.

El alcance de una Local Area Network depende tanto del estándar usado como del medio de transmisión y aumenta a través de un amplificador de señal que recibe el nombre de repetidor (repeater). En el caso de la ampliación Gigabit Ethernet por medio de fibra de vidrio, se puede llegar a un alcance de señal de varios kilómetros. No resulta muy habitual, sin embargo, que las Local Area Networks estén formadas por más de una estructura. El grupo de redes LAN geográficamente cercanas puede asociarse a una Metropolitan Area Network (MAN) o Wide Area Network (WAN) superiores.

SilverStar – Sample Network Diagram via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Metropolitan Area Network (MAN)

La Metropolitan Area Network (MAN) o red de área metropolitana es una red de telecomunicaciones de banda ancha que comunica varias redes LAN en una zona geográficamente cercana. Por lo general, se trata de cada una de las sedes de una empresa que se agrupan en una MAN por medio de líneas arrendadas. Para ello, entran en acción routers de alto rendimiento basados en fibra de vidrio, los cuales permiten un rendimiento mayor al de Internet y la velocidad de transmisión entre dos puntos de unión distantes es comparable a la comunicación que tiene lugar en una red LAN.

Los operadores que desempeñan actividades internacionales son los encargados de poner a disposición la infraestructura de las redes MAN. De esta manera, las ciudades conectadas mediante Metropolitan Area Networks pueden contar a nivel suprarregional con Wide Area Networks (WAN) y a nivel internacional con Global Area Networks (GAN).

Para una red MAN, la red Metro Ethernet supone una técnica especial de transmisión con la que se pueden construir redes MEN (Metro Ethernet Network) sobre la base de Carrier Ethernet (CE 1.0) o Carrier Ethernet 2.0 (CE 2.0).

El estándar para redes inalámbricas regionales de mayor envergadura, es decir, las denominadas Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN), fue desarrollado con IEEE 802.16. Esta tecnología de WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) permite crear las llamadas redes WLAN hotzones, que consisten en varios puntos de acceso WLAN interconectados en diferentes localizaciones. Las redes WMAN se utilizan para ofrecer a los usuarios una potente conexión a Internet en aquellas regiones que carecen de infraestructura para ello, y es que el DSL, el estándar habitual de transmisión, solo está disponible técnicamente donde hay hilos de cobre.

Wide Area Network (WAN)

Mientras que las redes Metropolitan Area Networks comunican puntos que se encuentran cerca unos de los otros en regiones rurales o en zonas de aglomeraciones urbanas, las Wide Area Networks (WAN) o redes de área amplia se extienden por zonas geográficas como países o continentes. El número de redes locales o terminales individuales que forman parte de una WAN es, en principio, ilimitado.

Mientras que las redes LAN y las MAN pueden establecerse a causa de la cercanía geográfica del ordenador o red que se tiene que conectar en base a Ethernet, en el caso de las Wide Area Networks entran en juego técnicas como IP/MPLS (Multiprotocol Label Switching), PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH (Synchronous Digital Hierarchy), SONET (Synchronous Optical Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode) y, rara vez, el estándar obsoleto X.25.

En la mayoría de los casos, las Wide Area Networks suelen pertenecer a una organización determinada o a una empresa y se gestionan o alquilan de manera privada. Los proveedores de servicios de Internet también hacen uso de este tipo de redes para conectar las redes corporativas locales y a los consumidores a Internet.

Global Area Network (GAN)

Una red global como Internet recibe el nombre de Global Area Network (GAN), sin embargo no es la única red de ordenadores de esta índole. Las empresas que también son activas a nivel internacional mantienen redes aisladas que comprenden varias redes WAN y que logran, así, la comunicación entre los ordenadores de las empresas a nivel mundial. Las redes GAN utilizan la infraestructura de fibra de vidrio de las redes de área amplia (Wide Area Networks) y las agrupan mediante cables submarinos internacionales o transmisión por satélite.

Virtual Private Network (VPN)

Una red privada virtual (VPN) es una red de comunicación virtual que utiliza la infraestructura de una red física para asociar sistemas informáticos de manera lógica. En este sentido, se puede tratar de todos los tipos de redes expuestos anteriormente. Lo más común es utilizar Internet como medio de transporte, ya que este permite establecer la conexión entre todos los ordenadores a nivel mundial y, al contrario de lo que ocurre con las redes MAN o WAN privadas, está disponible de forma gratuita. La transferencia de datos tiene lugar dentro de un túnel virtual erigido entre un cliente VPN y un servidor VPN.

Si se utiliza la red pública como medio de transporte, las Virtual Private Networks o redes privadas virtuales suelen cifrarse para garantizar la confidencialidad de los datos. Las VPN se emplean para conectar redes LAN en Internet o para hacer posible el acceso remoto a una red o a un único ordenador a través de la conexión pública.

Topología de red

WhatIs.com

  

Contribudor(es): Margaret Rouse

Una topología de red es la disposición de una red, incluyendo sus nodos y líneas de conexión. Hay dos formas de definir la geometría de la red: la topología física y la topología lógica (o de señal).

La topología física de una red es la disposición geométrica real de las estaciones de trabajo. Existen varias topologías físicas comunes, como se describe a continuación y como se muestra en la ilustración.

CABLEADO ESTRUCTURADO

El cableado estructurado consiste en el tendido de cables en el interior de un edificio, con el propósito de implantar en un futuro una red de área local. Suele tratarse de cable de par trenzado de cobre UTP/STP, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, también puede tratarse de fibra óptica o cable coaxial.

En 1991 se publicó el EIA/TIA 568 sobre cableado de telecomunicaciones, destinado a edificios comerciales. El propósito de dicho estándar es ser universal, tanto en servicios soportados como en fabricantes, ser base para el desarrollo de otros estándares de comunicaciones (voz, imagen, LAN, WAN) y definir parámetros que permitan establecer el cableado de un edificio, incluso antes que nadie lo ocupe. Se entiende el cableado como un servicio más del edificio (luz, agua, gas? y datos).

QUE ES LA NORMA 568A Y 568B

NORMA 568A

Mas de 60 organizaciones comenzaron en 1985, cuando la asociación para la industria de las comunicaciones y las computadoras solicito a la alianza de industrias de electrónica en 1991 se emitió la norma de 568a y fue actualizada en 1995. El desarrollo de cables de pares cruzados de altas presentaciones y la popularización de los cables de fibra óptica, con llevaron cambios importantes en el estándar, que fue sustituido por el actual conjunto de estándares de 568B.

Es un cable derecho que se utiliza para conectar entre si como:

switch a router

switch a router ó servidor

hub a pc o servidor

La diferencia entre estos dos son el orden de colores y la función que cumplen cada uno de ello

QUE ES LA NORMA 568A Y 568B

Es un sistema de cableado de telecomunicaciones genérico especialmente usados para edificios comerciales que soportan un ambiente multiproducto y multifabricante. También proporciona directivas para el diseño de productos de telecomunicaciones para empresas comerciales.

Es un cable cruzado (fibra óptica) el cual se usa para conectar de un ordenador a otro que actúa como servidor sin necesidad de un concentrador solo se utilizan dos pares de cables (blanco-naranja/Naranja y blanco verde/verde) Los pines 1 y 2 de uno de los extremos de un cable deben estar conectados a los pines 3 y 6 del primer extremo estén conectados a los pin 1 y 6 del otro.