Conceptos Fundamentales de Redes de Datos: Componentes, Segmentación y Tipologías

Fundamentos Esenciales de Redes de Datos

Definición de Red

El término red, en el contexto de este curso, se refiere a las redes de datos o información capaces de transmitir muchos tipos diferentes de comunicaciones.

Transmisión de Datos y Segmentación

El Problema del Stream Masivo

Una comunicación simple puede enviarse a través de la red desde un origen hacia un destino como un stream de bits masivo y continuo. Esto significaría que ningún otro dispositivo podría enviar o recibir mensajes en la misma red mientras esta transferencia de datos está en progreso. Estos grandes streams de datos originarían retrasos importantes.

Segmentación: Optimización de la Transferencia

Un método mejor es dividir los datos en partes más pequeñas y manejables para enviarlas por la red. La división del stream de datos en partes más pequeñas se denomina segmentación.

Beneficios Clave de la Segmentación

• Se pueden intercalar diversas conversaciones en la red.
• Aumenta la fiabilidad de las comunicaciones de red.

Componentes Físicos y Lógicos de la Red

Elementos Constitutivos

• Dispositivos y Medios: Son los elementos físicos o hardware de la red.
• Servicios y Procesos: Son los programas de comunicación, denominados software.

Dispositivos de Red: Roles y Funciones

Dispositivos Finales (Hosts)

Los dispositivos finales constituyen la interfaz entre la red humana y la red de comunicación subyacente. Ejemplos incluyen: computadoras, impresoras, teléfonos, cámaras y dispositivos portátiles.

Identificación del Host

Para distinguir un host de otro, cada host en la red se identifica por una dirección. Cuando un host inicia la comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar a dónde se debe enviar el mensaje.

En las redes modernas, un host puede actuar como un cliente, un servidor o ambos.

Servidores

Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionar información y servicios a otros hosts de la red.

Dispositivos Intermediarios y su Función

Las redes dependen de dispositivos intermediarios para proporcionar conectividad y para trabajar detrás del escenario, garantizando que los datos fluyan a través de la red.

Tipos de Dispositivos Intermediarios

• Dispositivos de acceso a la red (hubs, switches y puntos de acceso inalámbrico).
• Dispositivos de internetwork (routers).
• Servidores y módems de comunicación.
• Dispositivos de seguridad (firewalls).

Funciones de los Procesos en Dispositivos Intermediarios

Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las siguientes funciones:

• Volver a generar y transmitir las señales de datos.
• Conservar información acerca de las rutas que existen a través de la red.
• Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación.
• Dirigir los datos a lo largo de rutas alternativas cuando hay una falla en el enlace.
• Clasificar y dirigir mensajes de acuerdo con las prioridades de QoS (Quality of Service).
• Permitir o denegar el flujo de datos de acuerdo con los parámetros de seguridad.

Medios de Red y Criterios de Selección

Medios de Red

La comunicación a través de una red se transporta por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.

• Hilos metálicos dentro de cables (Cobre).
• Fibras de vidrio o plástico (Fibra Óptica).
• Transmisión inalámbrica.

Criterios para Elegir un Medio de Red

La selección del medio adecuado depende de varios factores:

• La distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal.
• El ambiente en el cual se instalará el medio.
• La cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir.
• El costo del medio y de la instalación.

Tipos de Redes Fundamentales

Red de Área Local (LAN)

Una LAN es una red individual que cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común (como una empresa, un campus o una región). Está administrada por una organización única.

Internetwork (Internet)

Una internetwork es una malla mundial de redes interconectadas. Las redes que la componen pertenecen a grandes organizaciones públicas o privadas. La internetwork accesible al público es conocida como Internet.

Intranet

Una Intranet es una conexión privada de LAN y WAN que pertenece a una organización y está diseñada para que accedan a ella solo los miembros y los empleados de la organización u otras personas autorizadas.

Componentes de Conexión Esenciales

Tarjeta de Interfaz de Red (NIC)

Una NIC, o adaptador de LAN, proporciona la conexión física a la red en la computadora personal u otro dispositivo host. Los medios que realizan la conexión de la PC al dispositivo de networking se conectan en la NIC.

Puerto Físico

Un puerto físico es un conector o conexión en un dispositivo de networking donde se conectan los medios a un host u otro dispositivo de networking.