Fundamentos Esenciales de Redes y Telecomunicaciones: Arquitectura, Protocolos e Identificación IP

Conceptos Fundamentales de Redes Informáticas

Definición de Red

Una Red es un conjunto de ordenadores conectados para compartir información y recursos. Sus beneficios principales incluyen:

• Compartir dispositivos (impresoras, almacenamiento).
• Estandarización del software para todos los usuarios.
• Facilitar las políticas de seguridad informática y control de acceso.
• Resolver posibles fallos de manera centralizada.
• Facilitar la comunicación con otras redes.

Elementos Constitutivos de la Red

Los elementos básicos de una red son:

• Ordenadores (estaciones de trabajo).
• Tarjetas de Red (NIC): Dispositivos físicos que permiten establecer la comunicación entre los elementos.
• Servidores: Ordenadores especializados que ofrecen servicios a todos los equipos de la red, encargándose de la administración y gestión general de la infraestructura.

Dispositivos de Interconexión

Estos dispositivos son cruciales para el flujo de datos:

• Concentrador (HUB): Se utiliza para ampliar la red y unir múltiples dispositivos entre sí.
• Conmutador (SWITCH): Conecta múltiples segmentos de red entre sí. Selecciona y dirige la información específicamente al dispositivo de destino.
• Encaminador (ROUTER): Dispositivo fundamental que conecta redes informáticas de diferentes tecnologías, gestionando el tráfico entre ellas.

Diseño y Clasificación de Redes

Parámetros de Diseño de Red

El diseño de una red se basa en varios criterios:

• Tipo de Red: Orientada a la gestión o al control.
• Organización de la Red: Definición del tipo y la cantidad de equipos necesarios.
• Gestión de Recursos: Establecimiento de permisos y accesos sobre los elementos compartidos.

Tipologías de Redes (Clasificación)

Clasificación por Tamaño (Alcance Geográfico)

• LAN (Local Area Network).
• MAN (Metropolitan Area Network).
• WAN (Wide Area Network).

Clasificación por Distribución Lógica

• Cliente/Servidor: Modelo centralizado.
• P2P (Peer-to-Peer): Modelo descentralizado.

Clasificación por Privacidad y Acceso

• Internet: Red pública global.
• Intranet: Red privada interna de una organización.
• VPN (Virtual Private Network): Red privada virtual que utiliza infraestructura pública.

Internet y Protocolos

Internet es la red de comunicaciones global formada por múltiples subredes conectadas entre sí, utilizando el mismo protocolo de comunicaciones: TCP/IP.

Un Protocolo de Comunicaciones es un conjunto definido de reglas que establecen el tipo de mensajes, el formato y el orden en el que se intercambian los datos entre dispositivos.

Administración y Seguridad de Recursos

La Administración de Recursos implica dos aspectos clave:

• Asignación de Permisos: Define el nivel de acceso que se le otorga a cada usuario sobre determinados recursos.
• Creación de Políticas de Seguridad: Configuración y reglas que se establecen para un objeto o elemento determinado, garantizando la integridad y confidencialidad.

Topologías Físicas de Red

Las topologías describen la disposición física de los elementos:

• Estrella: La red se une en un único punto central (generalmente un switch o hub).
• Árbol: Combina varias redes en estrella, enviando la información a todos los dispositivos conectados a la rama.
• Anillo: Los equipos están unidos secuencialmente entre sí, enviando la información de manera secuencial al dispositivo deseado.

Identificación y Direccionamiento en Redes

Los Identificadores de Red son secuencias numéricas o alfanuméricas que identifican de manera única a los equipos conectados:

• Dirección IP: Dirección lógica con la que se reconoce cada equipo dentro de la red.
• Máscara de Red: Identifica el tipo de red y el número máximo de equipos que puede tener conectados.
• Puerta de Enlace (Gateway): IP del equipo que permite establecer la conexión con redes externas.
• Servidores DNS (Domain Name System): Equipos que albergan tablas de traducciones, obteniendo el nombre de dominio (DNS) correspondiente a una dirección IP.

Parámetros de Conexión a Internet

Conceptos de Transmisión

Ancho de Banda de la Transmisión: Cantidad de datos o recursos de comunicación que se pueden utilizar o consumir en una transmisión de red (medido comúnmente en Mbps).

Tipos de Direccionamiento IP

• IP Dinámica: Asignada automáticamente por el servidor al conectarse el dispositivo, generalmente mediante DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), un protocolo de red que permite a los clientes obtener sus parámetros de configuración de forma automática.
• IP Fija (Estática): Cada equipo mantiene siempre la misma dirección IP.
• IP Privada: Dirección interna que tiene cada equipo dentro de la red local (por ejemplo, de una institución).
• IP Pública: Dirección que identifica al equipo en la red de redes (Internet).

Identificación en la Web

Nombre de Dominio: Nombre alfanumérico con el que se identifica un equipo o un servidor en Internet, facilitando su acceso.