Redes Locales (LAN): Conceptos Esenciales, Componentes y Topologías para Telecomunicaciones
Conceptos Fundamentales de Redes Locales (LAN)
Una Red Local (LAN) es un sistema informático que permite la interconexión de una o varias computadoras o periféricos que se encuentren próximos físicamente entre sí.
Características de las Redes Locales
- Tipo de cableado: Se utilizan diversos tipos, como UTP (Par Trenzado No Apantallado), Fibra Óptica, entre otros.
- Velocidad de transmisión: Medida en Mbps (Megabits por segundo) o Gbps (Gigabits por segundo).
- Longitud máxima del cable: Generalmente, más de 100 metros, la cual se puede ampliar utilizando equipos intermediarios.
Servicio
Funcionalidad que proporciona un host (equipo anfitrión) al resto de dispositivos conectados a la red.
Protocolo
Conjunto de normas que deben cumplirse para el correcto funcionamiento de un servicio o la comunicación en la red.
Medios de Transmisión
Son los materiales físicos por los cuales viajan los paquetes de datos en una red.
- Cable telefónico: Cable de par trenzado de cobre, el cual ha sido utilizado para enviar información digital.
- Cable coaxial: Compuesto por un núcleo de cobre, aislante, malla metálica y una cubierta plástica exterior.
- Cable UTP (Unshielded Twisted Pair): Formado por cuatro pares de cobre entrelazados para evitar interferencias electromagnéticas.
- Cable STP (Shielded Twisted Pair): Similar al UTP, pero con un blindaje adicional contra interferencias, ofreciendo mayor protección.
- Cable de fibra óptica: Delgadas fibras de vidrio que transportan luz como información, permitiendo altas velocidades y largas distancias.
Elementos de Conexión
Son los dispositivos físicos a través de los cuales se establece la conectividad en la red.
- Tarjetas de Red (NIC): Realizan las funciones de conexión entre el dispositivo que se desea conectar a la red y la propia red de comunicaciones.
- Conectores: Son los elementos donde termina la conexión física del cable.
- Antenas: Implementan las redes inalámbricas, permitiendo la transmisión y recepción de señales por aire.
Conectores Más Utilizados
- RJ45: Para cables UTP.
- RJ49: Para cables STP (Nota: Aunque RJ45 es más común para STP, se mantiene la referencia original).
- RJ11: Conector telefónico.
- BNC: Para cable coaxial.
- FC, LC, FDDI: Conectores para fibra óptica.
Tipos de Antena
- Omnidireccionales: Emiten y reciben señales en todas las direcciones.
- Direccionales: Emiten y reciben señales en una sola dirección específica.
Equipos Intermediarios
Son nodos de una red local que se sitúan entre los equipos terminales, realizando diversas funciones:
- Repetición de las señales de red para extender su alcance.
- Enrutamiento de paquetes entre redes distintas.
- Actuar como concentrador entre dispositivos de la red.
Dispositivos Intermediarios Comunes
- HUB: Permite centralizar el cableado de una red y ampliarla, replicando la señal a todos los puertos.
- BRIDGE: Divide la red en dos segmentos, filtrando el tráfico entre ellos.
- SWITCH: Consigue dividir la red en tantos segmentos como puertos tenga, dirigiendo el tráfico de manera eficiente a su destino.
- ROUTER: Dirige y distribuye el tráfico de la red entre diferentes redes, basándose en direcciones IP.
- MÓDEM: Permite enviar datos informáticos a través de cables de teléfono (modulación/demodulación).
- CABLEMÓDEM: Es un tipo especial de módem diseñado para modular y demodular la señal de datos sobre una infraestructura de televisión por cable.
Topologías de Red
La topología de red describe la disposición física o lógica de los elementos de una red.
- Malla: Caracterizada por una interconexión total de todos los nodos, ofreciendo alta redundancia.
- Estrella: Los equipos se conectan a un nodo central (como un hub o switch) con funciones de distribución, conmutación y control.
- Bus: Utiliza un único cable principal al que se conectan todos los equipos.
- Árbol: Es una forma de conectar nodos como una estructura jerarquizada, combinando características de bus y estrella.
- Anillo: Todos los nodos están conectados a una única vía con sus dos extremos unidos, formando un bucle cerrado.
- Irregular: Cada nodo debe estar conectado, como mínimo, por un enlace, pero no existen más restricciones de estructura.
Modelos de Red: Cliente/Servidor e Igual/Igual (Peer-to-Peer)
- Cliente/Servidor: Un host (servidor) proporciona servicios al resto de ordenadores (clientes) de la red.
- Igual/Igual (Peer-to-Peer): Todos los ordenadores de la red pueden tanto dar servicio como recibirlo, actuando como clientes y servidores simultáneamente.
Ventajas de las Redes de Ordenadores
- Compartición de recursos (impresoras, escáneres, etc.).
- Ficheros y datos compartidos, facilitando la colaboración.
- Administración centralizada (en modelos cliente/servidor).
- Escalabilidad, permitiendo añadir o quitar dispositivos fácilmente.
Ejemplos de Cálculo de Transferencia de Datos
A continuación, se presentan algunos cálculos relacionados con la transferencia de datos:
- 2GB = 2 x 8 = 16Gb x 1000 = 16000/6 = 2.666 segundos / 16000Mb = 16000/1 = 16000/60 = 266.6 minutos
- 650MB x 8bit = 5200 Mbits. 5200/10 = 520/60 = 8.66 minutos.
- 650MB x 8bit = 5200 Mbits. 5200/100 = 52. 52/60 = 0.86 minutos.