Guía Completa sobre Redes Informáticas: Tipos, Topologías y Modelo OSI

Clasificación de Redes Según su Función

Cliente-Servidor

• Cliente: Ordenador local que se comunica con el servidor remoto y solicita información.
• Servidor: Superordenador que envía la información solicitada al cliente. Almacena y centraliza información y documentos, proporcionando multitud de servicios (correo, impresión, bases de datos, etc.).

Peer-to-peer (P2P) o Red entre Iguales

Todos los ordenadores son iguales, actuando como cliente y servidor a la vez.

Clasificación de Redes Según Distancia

PAN (Personal Area Network)

Redes de pocos metros de alcance (hasta 10 m).

LAN (Local Area Network) o WLAN (Inalámbrica)

Redes con un alcance de 5/10 m hasta 1/2 km, cubriendo una zona reducida como casas, oficinas o campus. Conectan dispositivos en un ámbito privado.

Características

• Privada: Acceso físico restringido.
• Velocidad de transmisión: Muy elevada.
• Fiabilidad y seguridad: Transmisiones altamente fiables y seguras, con una tasa de error muy baja.

Ventajas

• Seguridad: Acceso restringido desde el exterior.
• Centralización y compartición de recursos: Hardware (impresoras), Software, Conexión a Internet (ahorro económico), ahorro de tiempo.

Desventajas

• Seguridad: Un ordenador infectado con virus puede propagarlo a otros. En WLAN, existe el riesgo de acceso no autorizado mediante WiFi.
• Dependencia de servidores: Los equipos dependen de los servidores para funcionar. Fallos en los servidores pueden interrumpir el trabajo de los usuarios.

MAN (Metropolitan Area Network)

Redes que cubren una ciudad, con un alcance de hasta 10 km.

WAN (Wide Area Network)

Redes que cubren un país o continente.

Internet

Red global.

Topologías de Red

(Forma física en que se conectan los equipos y cables de red)

Topología de Bus

Los equipos se conectan a un cable o medio de transmisión (bus) que recorre toda la oficina. El bus es compartido y sensible al tráfico de datos (colisiones).

Ventajas

• Bajo costo de cableado.
• Fácil de montar.

Desventajas

• Si el bus falla, la red no funciona.
• Baja velocidad.

Topología de Anillo

El medio de transmisión forma un anillo físico cerrado en el que se insertan los ordenadores. La información circula en un sentido. Cada host analiza si es el destinatario del mensaje y, si no lo es, lo pasa al siguiente.

Ventajas

• Bajo costo de cableado.

Desventajas

• Si el cable del anillo o un host falla, la red no funciona.
• Para añadir nodos, hay que "abrir" el anillo, interrumpiendo la red.
• Anillos grandes pueden ralentizar la red.

Topología de Estrella

Es la más habitual. Existe un nodo central (hub o switch) al que se conectan los hosts.

Ventajas

• Fácil de instalar, mantener y ampliar. Un cable roto solo afecta a un equipo.

Desventajas

• Requiere muchos metros de cable.
• Hay un gran mazo de cables en el nodo central.
• El nodo central es un punto único de fallo: si se avería, la red no funciona.

Modelo OSI

OSI (Open System Interconnection / Interconexión de Sistemas Abiertos)

Define cómo debe comunicarse un ordenador con otro. Tiene una estructura de 7 capas o niveles, dividiendo el proceso de comunicación en partes más sencillas.

Nivel 1 (Físico)

Especificaciones eléctricas, mecánicas y funcionales. Transmite bits (dígitos binarios) a través de medios como cable coaxial, par trenzado y fibra óptica.

Nivel 2 (Enlace de Datos)

Transfiere cadenas de datos (tramas) entre dos hosts. Detecta y corrige errores. Establece la dirección física (MAC), que es única y proporcionada por la tarjeta de red.

Nivel 3 (Red)

Determina la mejor ruta entre emisor y receptor, controlando la congestión y asignando la dirección lógica (IP).

Nivel 4 (Transporte)

Transporta datos entre dos hosts, segmentando las cadenas de datos para su envío.

Nivel 5 (Sesión)

Controla el establecimiento y cierre de sesiones (conexiones), reanudando la comunicación en caso de fallo o interrupción.

Nivel 6 (Presentación)

Representa la información transmitida.

Nivel 7 (Aplicación)

Proporciona acceso a los servicios a través de programas.

Relación OSI y TCP/IP

• Física + Enlace de datos = Acceso a la red
• Red = Internet
• Transporte = Transporte
• Sesión + Presentación + Aplicación = Aplicación

Direcciones IP

(Redes privadas: uso interno → redes locales / públicas: cualquiera puede acceder a la red)

Redes Inalámbricas

Conexión de nodos mediante ondas electromagnéticas, sin necesidad de cableado.

Ventajas

• Costos: Elimina el cableado de la red Ethernet.

Desventajas

• Requiere una seguridad más robusta para evitar intrusos.
• Existen varias tecnologías: Wifi, Bluetooth, ZigBee, RFID, etc.

WiFi

Permite la interconexión inalámbrica de dispositivos en redes de área local (LAN). Hay varios subtipos.

Dispositivos de Conexión

Repetidor

Dispositivo de red que se conecta a dos segmentos de red y repite las señales recibidas de un segmento a otro, ampliando el alcance de la red. Un cable UTP tiene un alcance máximo de 100 metros. Trabaja a nivel 1 (físico).

Concentrador (HUB)

Dispositivo de red que repite de forma centralizada las señales procedentes de varias estaciones de la misma red, dando lugar a una topología en estrella. Trabaja a nivel 1 (físico) y envía la información a todos los dispositivos, generando tráfico de datos elevado y colisiones. Conclusión: la red se ralentiza. *Puede actuar como repetidor.

Conmutador o Switch

Dispositivo de red que interconecta varios segmentos de red de una misma red de forma centralizada, trabajando en topología en estrella. Trabaja a nivel 2 (Enlace). Al conocer la dirección física (MAC), envía la información exactamente al destino, reduciendo el tráfico de datos y aislando colisiones. *Soluciona el problema del concentrador.

Encaminador o Router

Dispositivo de interconexión de redes. Trabaja a nivel 3 (red) y tiene dirección lógica (IP). En topología de estrella, busca el mejor camino hacia su destino, evitando la congestión del tráfico de red. En ocasiones, puede operar como un switch.