Fundamentos de Redes Informáticas: Componentes, Tipos y Protocolos Esenciales

Introducción a las Redes de Ordenadores

Una red informática es un conjunto de ordenadores interconectados entre sí, lo que permite compartir recursos e información entre ellos.

Entre las ventajas de usar una red de ordenadores podemos destacar:

• Posibilidad de compartir periféricos, tales como impresoras, plotters, módems, etc.
• Eliminación de datos duplicados en los ordenadores.

Elementos Fundamentales de una Red

Los elementos que intervienen en una red son el ordenador o nodo, el medio de transmisión y el hardware de red.

Medio de Transmisión

Es el canal físico o lógico a través del cual viaja la información de un ordenador a otro. Puede ser una línea telefónica, un cableado privado (como cables de cobre o fibra óptica), el aire (para redes inalámbricas) o incluso el vacío (en comunicaciones espaciales).

Dispositivos Hardware en una Red

Existen principalmente dos clases de dispositivos hardware cruciales en las redes: los dispositivos repetidores de señal y los adaptadores de señal.

Repetidores de Señal: Switch y Router

Tanto el switch (conmutador) como el router (enrutador) son dispositivos que gestionan y dirigen el tráfico de datos, pero cada uno tiene una utilidad específica:

• Los switch son dispositivos que se utilizan para conectar múltiples dispositivos dentro de una misma red local (LAN), permitiendo la comunicación directa entre ellos.
• Los router son dispositivos que se utilizan para interconectar diferentes redes (por ejemplo, una LAN con Internet u otras LANs) y dirigir los paquetes de datos hacia sus destinos correctos a través de estas redes.

Adaptadores de Red

La función de los adaptadores de red (también conocidos como tarjetas de red o NICs - Network Interface Cards) es convertir las señales digitales utilizadas por los ordenadores en señales adecuadas para el medio de transmisión (cableado, ondas de radio) y viceversa.

Un ejemplo común es el módem (modulador-demodulador), que convierte señales digitales de los equipos informáticos a señales analógicas para su transmisión a través de líneas telefónicas tradicionales, y realiza el proceso inverso al recibir datos.

Tipos de Redes

Las redes se clasifican comúnmente según su alcance geográfico:

• LAN (Local Area Network / Red de Área Local): Es una red que suele ocupar un área geográfica limitada, como un edificio, una oficina o un hogar. Generalmente, no precisa de un router para la comunicación interna entre sus nodos, aunque sí para conectarse a otras redes como Internet.
• MAN (Metropolitan Area Network / Red de Área Metropolitana): Es una red que abarca un área geográfica más extensa que una LAN, como una ciudad o un campus universitario. Suele ser propiedad de un organismo, empresa o institución y puede interconectar varias LANs.
• WAN (Wide Area Network / Red de Área Amplia): Es una red que se extiende sobre grandes distancias geográficas, pudiendo abarcar países o incluso continentes (Internet es el ejemplo más grande de una WAN). Precisa de routers complejos y enlaces de alta capacidad para interconectar diversas redes y gestionar el tráfico a gran escala.

Red Ethernet Cableada: El Par Trenzado y RJ-45

La tecnología Ethernet es ampliamente utilizada en redes LAN cableadas. El cable de par trenzado es uno de los medios de transmisión más comunes para Ethernet, y utiliza conectores de ocho contactos conocidos como RJ-45.

Identificación y Canales en Redes Inalámbricas

Identificador de Red (SSID)

El SSID (Service Set Identifier) es el nombre único que identifica a una red inalámbrica (Wi-Fi). Este nombre se incluye en todos los paquetes de datos transmitidos en esa red para asegurar que los dispositivos se conectan a la red correcta.

Canales de Frecuencia

Para evitar interferencias entre diferentes redes inalámbricas cercanas, el espectro de frecuencias utilizado por Wi-Fi se divide en varios canales (por ejemplo, en la banda de 2.4 GHz, comúnmente hay 11 o 13 canales utilizables dependiendo de la región, aunque el texto original menciona 15, lo cual puede aplicar a contextos específicos o bandas diferentes).

Seguridad en Redes Inalámbricas

Para proteger una red inalámbrica y evitar que dispositivos no autorizados se conecten, se pueden implementar medidas de seguridad en el punto de acceso (Access Point). Esto incluye el uso de contraseñas y protocolos de cifrado. Los más conocidos son:

• WEP (Wired Equivalent Privacy): Un protocolo de seguridad más antiguo y actualmente considerado inseguro debido a sus vulnerabilidades.
• WPA (Wi-Fi Protected Access): Desarrollado para reemplazar a WEP, ofrece mayor seguridad. Existen varias versiones: WPA, WPA2 (el más común y robusto durante muchos años) y WPA3 (la versión más reciente con mejoras significativas en seguridad).

Conectar una Red a Internet sin un Router Dedicado

Sí, es posible conectar una red a Internet sin utilizar un dispositivo router dedicado. En esencia, un router es un ordenador especializado en funciones de enrutamiento. Por lo tanto, un ordenador convencional puede configurarse para realizar estas funciones.

Para ello, se necesitaría:

• Utilizar un módem para la conexión al proveedor de servicios de Internet (ISP).
• Disponer de las interfaces de red precisas en el ordenador que actuará como router (al menos dos: una para la red local y otra para la conexión al módem/Internet).
• Modificar la tabla de enrutamiento del sistema operativo de dicho ordenador para dirigir el tráfico adecuadamente.
• Activar la funcionalidad de reenvío IP (IP forwarding) en el sistema operativo, que permite al ordenador pasar paquetes entre sus diferentes interfaces de red.

Protocolos de Comunicaciones

Los protocolos de comunicaciones son un conjunto de reglas, estándares y procedimientos que determinan cómo se debe establecer la comunicación, enviar, recibir e interpretar la información entre dispositivos en una red. Definen el formato, el orden, la temporización y el control de errores de los mensajes intercambiados.

Estos protocolos suelen estar implementados como parte del software del sistema operativo de los dispositivos (ordenadores, smartphones, routers, etc.) y trabajan conjuntamente en diferentes capas (como en el modelo OSI o TCP/IP) para gestionar todos los aspectos de las comunicaciones de red.

¿Qué es una Intranet?

Se conoce como intranet a una red privada que pertenece a una organización específica (como una empresa, una institución educativa o una agencia gubernamental). Una intranet utiliza las mismas tecnologías y protocolos que Internet (por ejemplo, TCP/IP, HTTP para páginas web, SMTP para correo electrónico, FTP para transferencia de archivos), pero está restringida al acceso interno de los miembros de esa organización.

El objetivo principal de una intranet es facilitar la comunicación, la colaboración y el intercambio de información y recursos de manera segura dentro de la organización.