Fundamentos de Redes: OSI, LAN, Medios y Estándares IEEE

Modelo de Referencia OSI

El Modelo de Referencia OSI es un marco conceptual que describe cómo las redes de comunicación se dividen en un conjunto de reglas estructuradas en capas. Estas capas son:

Capa Física

Se encarga de la topología de la red y de las conexiones físicas de los ordenadores (PC) hacia la red. Sus funciones incluyen la gestión de medios físicos como cables trenzados, fibra óptica, guías de onda y transmisión inalámbrica (aire). También define los componentes y conectores mecánicos, así como los niveles de tensión. Su objetivo principal es transmitir bits por el medio físico y garantizar la conexión.

Características y Ventajas de las Redes LAN

Las redes de área local (LAN) operan en un área geográfica limitada. Permiten el multiacceso con alto ancho de banda, controlan la red de forma privada, proporcionan conectividad continua a los servicios locales y conectan dispositivos físicamente adyacentes.

Ventajas de las LAN

Las principales ventajas incluyen la capacidad de que los ordenadores (PC) compartan entre sí programas, información y recursos.

Elementos Básicos de las Redes LAN

Servidor

Un servidor es un ordenador diseñado para compartir hardware o software con los demás equipos de la red.

Cableado

En una LAN en bus, se utilizan tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas. Si un conector falla, toda la red puede dejar de funcionar. Para evitar esto, se suelen usar concentradores.

Medios de Transmisión (Físicos)

Son los cableados y conectores que enlazan los componentes de la red. Comúnmente se utilizan cables trenzados (par de cables), coaxial y fibra óptica.

Tarjeta de Red (NIC)

La Tarjeta de Interfaz de Red (NIC) es el intermediario entre el ordenador y la red de comunicación. La conexión se realiza a través de interfaces como ISA, PCI o PCMCIA.

Puentes (Bridges)

Un puente es una combinación de software y hardware que permite conectar dos redes entre sí. Un puente interno se instala en un servidor, mientras que un puente externo se implementa en una estación de trabajo. Pueden ser locales (conectados a la misma red) o remotos (conectados a redes distintas).

Gateway (Pasarela)

Un gateway es una combinación de software y hardware que facilita las comunicaciones entre la red local y otras redes más grandes o sistemas externos.

Estación de Trabajo

Las estaciones de trabajo son los ordenadores que tienen a su disposición los recursos de la red, como los servicios ofrecidos por los servidores.

Medios de Transmisión en Redes LAN

Cables de Par Trenzado

Tienen dos hebras aisladas de cobre y pueden ser apantallados (STP) o no apantallados (UTP). Transportan señales hasta 100 metros.

Cable Coaxial

Posee un núcleo de cobre rodeado de un aislante, una capa de metal y una cubierta exterior. Es adecuado para largas distancias.

Fibra Óptica

Transporta señales de datos digitales mediante impulsos de luz. Ofrece alta velocidad y capacidad, con pocas interferencias. Sus inconvenientes son que es fácil de romper y difícil de cortar o empalmar.

Adaptadores de Red

• PCMCIA: Para portátiles.
• PCI: Para ordenadores de mesa.
• Wi-Fi inalámbrico: Conexión sin cables.
• miniPCI: Para portátiles y routers inalámbricos.
• USB: Compatible con cualquier ordenador.

Dispositivos de Interconexión

Incluyen repetidores, puentes, routers y gateways.

Topologías de Red

Bus

Una estación transmite y las otras escuchan la información.

Anillo

Las estaciones están unidas formando un círculo. Si falla una, fallan todas.

Estrella

Los datos van del emisor al concentrador, el cual realiza las funciones de red.

Híbridas

Combinan elementos de las topologías bus, anillo y estrella.

Árbol

Utilizada comúnmente para TV por cable de banda ancha.

Malla (Trama)

Las redes WAN y LAN pueden estar conectadas unas con otras en una topología de malla.

Estándares IEEE 802.xx

Se crearon para que las tecnologías de red puedan trabajar juntas sin problemas. El nivel de enlace se divide en dos subniveles: MAC (Control de Acceso al Medio) y LLC (Control de Enlace Lógico).

Estándar IEEE 802.3 y Ethernet

Este estándar define las especificaciones para Ethernet, incluyendo la conexión de los cables a la red. Originalmente, la transmisión era de 10 Mbps, pero actualmente supera los 100 Mbps.

Estándares IEEE 802.11 y Wi-Fi

Este comité se encarga de las redes inalámbricas (Wi-Fi). Define el uso de los dos niveles más bajos de la capa física y la capa de enlace de datos. La principal diferencia entre una red Wi-Fi y una Ethernet radica en cómo se transmiten los paquetes de datos. Las redes Wi-Fi son compatibles con los servicios de las redes LAN.