Redes Informáticas: Tipos, Topologías y Protocolos

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Redes de Área Local

Las redes de área local (LAN) se caracterizan por:

  • Restricción geográfica
  • Velocidad de transmisión elevada
  • Privacidad
  • Fiabilidad de transmisión

Existen dos tipos de conexión de ordenadores en una LAN:

  1. Peer-to-peer (P2P): Todos los ordenadores tienen las mismas funciones, lo que dificulta el control.
  2. Cliente/servidor: Se privilegia un ordenador (servidor) que proporciona servicios a los demás (clientes).

Redes de Área Extensa

Las redes de área extensa (WAN) interconectan equipos en un área geográfica muy amplia. Son públicas y tienen una tasa de error mayor que las LAN.

Otros Tipos de Redes

  • Nube: Servicio deslocalizado.
  • Metropolitanas (MAN): Abarcan una ciudad, como las redes de televisión por cable.
  • Redes de Área Personal (PAN): Configuración automática, radio de alcance muy limitado, tecnología inalámbrica.

Redes Inalámbricas

Las redes inalámbricas (WLAN) utilizan ondas de radio para la transmisión de datos. Presentan inconvenientes como:

  • Mayor riesgo de ataques por ser aéreas.
  • Posible congestión por compartir el ancho de banda.

Topologías de Red

La topología de red se refiere a la forma física en que se conectan los dispositivos. Algunas topologías comunes son:

  • Estrella: Las estaciones se conectan a través de un nodo central, y el resto se conecta a este nodo central.
  • Anillo: Los nodos se conectan en un anillo cerrado. La rotura del anillo puede causar un fallo general.
  • Bus: Los nodos se conectan a una línea común. Es una topología simple pero sensible a problemas.

Protocolos de Comunicación

Un protocolo es un conjunto de reglas acordadas para regular la comunicación entre los participantes de una red.

Modelo de Referencia OSI

El modelo OSI divide la comunicación en siete capas:

  1. Nivel 1 (Físico): Define las características mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento para conectar dos equipos. Transmite bits.
  2. Nivel 2 (Enlace): Establece una comunicación sin errores. Los datos se llaman tramas. Utiliza el control de acceso al medio (MAC).
  3. Nivel 3 (Red): Elige la ruta más adecuada para que el paquete llegue a su destino.
  4. Nivel 4 (Transporte): Transición entre la red y las aplicaciones.
  5. Nivel 5 (Sesión): Diálogo entre emisor y receptor.
  6. Nivel 6 (Presentación): Investiga el contenido de los datos.
  7. Nivel 7 (Aplicación): Se definen los protocolos de aplicación.

Elementos de una Red

  • Cableado: Puede ser de cobre o fibra óptica. Cada tipo de cable tiene su propio conector.
  • Dispositivos específicos:
    • Módem: Para conexiones entre líneas telefónicas.
    • Repetidores: Regeneran la señal eléctrica.
    • Conmutadores (switch): Intercambian tramas (nivel 2).
    • Encaminadores (router): Transportan paquetes (nivel 3).
    • Puentes (bridge): Aíslan el tráfico en segmentos de red (nivel 2).
  • Nodos de red: Cualquier dispositivo conectado a la red.
  • Software: Programas del sistema operativo que gestionan la red.

Medios de Transmisión

  • Cables de pares metálicos: Baratos pero necesitan repetidores para largas distancias. Pueden ser UTP (sin apantallar) o STP (apantallados).
  • Fibra óptica: Transmisión de señales luminosas a través de vidrio o plástico.
  • Sistemas inalámbricos: Utilizan antenas, emisoras y receptoras. La velocidad de transmisión puede ser limitada.

Protocolo IP

El protocolo IP (Internet Protocol) identifica cada nodo en una red (nivel 3).

Clases de Direcciones IP

  • Clase A: 0…
  • Clase B: 10…
  • Clase C: 110…

IPv6

IPv6 es la nueva versión del protocolo IP. Introduce nuevos tipos de direcciones:

  • Unicast: Se aplican a una única interfaz.
  • Anycast: Identifican un conjunto de interfaces. El paquete se envía a una sola de ellas.
  • Multicast: Identifican un conjunto de interfaces. El paquete se envía a todas ellas.

Protocolos TCP/IP de Nivel Superior

  • FTP (File Transfer Protocol): Carga y descarga de archivos.
  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Acceso a páginas web.
  • SNMP (Simple Network Management Protocol): Gestión de la red.
  • RPC (Remote Procedure Call): Diálogos entre cliente y servidor.
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Intercambio de correos electrónicos.
  • POP (Post Office Protocol): Descarga de correos electrónicos del servidor al cliente.
  • IMAP (Internet Message Access Protocol): Similar a POP, pero permite gestionar los correos en el servidor.

Dispositivos Específicos de una LAN

  • Módem ADSL y cable módem: Permiten el acceso a Internet a través de líneas telefónicas o de televisión por cable.
  • Repetidores y concentradores: Regeneran la señal eléctrica.
  • Puentes (bridge): Aíslan el tráfico en segmentos de red (nivel 2).
  • Conmutadores (switch): Intercambian tramas (nivel 2). Un switch dirige el tráfico a un puerto específico, mientras que un hub lo envía a todos los puertos.