Fundamentos de Redes Informáticas: Arquitectura, Protocolos y Conectividad

¿Qué es una Red Informática?

Una red informática es el conjunto de ordenadores y dispositivos electrónicos conectados entre sí por medios físicos o inalámbricos con la finalidad de compartir datos. Sus componentes fundamentales son: equipos informáticos, medios de interconexión y protocolos.

Clasificación de las Redes

Según su tamaño

• PAN (Personal Area Network): Interconexión a escasos metros del usuario.
• LAN (Local Area Network): Interconexión en el entorno de un edificio de pocas plantas, limitado por un cable de red.
• MAN (Metropolitan Area Network): Conjunto de redes LAN que se interconectan en el entorno de un municipio.
• WAN (Wide Area Network): Interconecta equipos en un entorno geográfico amplio.

Según el medio físico

• Redes alámbricas, inalámbricas y mixtas.

Según su topología

• BUS: Un único cable coaxial con derivaciones a los equipos.
• ESTRELLA: Es la más común; todos los ordenadores están conectados a un dispositivo que distribuye la información (hub).
• ANILLO: Un ordenador recibe un paquete de información con un código de destinatario; si no es el suyo, lo envía al siguiente.
• ÁRBOL: Combinación de redes en estrella en la que cada switch se conecta a un servidor.
• MALLA: Todos los ordenadores están interconectados.
• HÍBRIDAS: Combinaciones de diferentes topologías (anillo-estrella, bus-estrella, anillo-estrella-bus).

Según su propiedad y relación funcional

• Propiedad: Públicas, privadas y privadas virtuales (VPN).
• Relación funcional:
  • Cliente-Servidor: Un ordenador central y ordenadores clientes.
  • Punto a punto (igualitarias): Todas las estaciones de trabajo se comportan como servidores.

Dispositivos Físicos de Conexión

Tarjeta de Red

Dispositivo cuya función es traducir las órdenes que se intercambian entre el ordenador y el resto de equipos. Se conecta a la placa base mediante un puerto PCI o viene integrada.

Cables de Conexión

Es el soporte físico por donde se transmiten los datos:

1. Pares trenzados: El más utilizado actualmente; formado por cuatro pares de hilos de colores trenzados para evitar interferencias radioeléctricas.
2. Coaxiales: Tienen un núcleo sólido de cobre rodeado por un aislante y una malla trenzada que actúa como apantallamiento.
3. Fibra óptica: Formada por haces de filamentos de vidrio que transmiten paquetes de información mediante luz emitida por láser.

Dispositivos de Interconexión

• Hub: Cuando recibe un paquete de información, lo transmite a todos los equipos a la vez.
• Switch: Recibe la señal de la estación emisora y la redirige al puerto de la estación destinataria gracias a que almacena las direcciones MAC.
• Router: Permite la conexión entre dos redes de ordenadores; habitualmente se utiliza para conectar una red LAN a Internet.

Configuración de una Red

Protocolos de Comunicación

Para que dos equipos se comuniquen, deben utilizar el mismo lenguaje, denominado protocolo. El estándar es el TCP/IP:

• Protocolo IP: Se encarga de la transmisión de paquetes de información; no controla la recepción ni el orden.
• Protocolo TCP: Divide la información en paquetes (emisor) y los organiza/verifica (receptor), solicitando reenvíos si hay errores.

Parámetros de Red

• Dirección IP: Dirección lógica que identifica de forma única al ordenador en la red.
• Máscara de red: Indica el número de ordenadores que la integran.
• Puerta de enlace: Pasarela utilizada por los ordenadores para acceder a redes externas o Internet.
• DNS: Servidor encargado de transformar el nombre de un host a su dirección IP.
• Servidor DHCP: Solución utilizada para la asignación automática de direcciones IP en lugar de la configuración manual.