Tipos de Red

Visión general: Tipos de red

El mundo de las redes informáticas puede ser realmente complejo, pero se simplifica cuando se desglosa en términos relacionables. Las redes se clasifican básicamente en función de varias características fundamentales. Estas características incluyen su extensión geográfica, el número de usuarios que admiten y los mecanismos generales que emplean para coordinar la comunicación entre dispositivos.

Entonces, ¿con qué tipos de redes es probable que te encuentres? He aquí un resumen de las más comunes:

• Red de Área Personal (PAN): Red que se extiende en un área muy pequeña, normalmente en un radio de 10 metros, y se utiliza para conectar dispositivos personales como ordenadores, teléfonos inteligentes, tabletas y consolas de videojuegos.
• Red de Área Local (LAN): Abarca una zona geográfica pequeña, como un edificio de oficinas o una vivienda. Se utiliza para conectar usuarios de ordenador dentro del alcance local.
• Red de Área Amplia (WAN): Abarca una zona geográfica extensa, a menudo un país o un continente. Está diseñada para conectar distintas LAN. Internet es el mejor ejemplo de una WAN.

Clasificaciones de los tipos de red

Además de los tipos fundamentales de redes, existen otras clasificaciones basadas en otros factores, como la topología, la arquitectura y los protocolos utilizados. Vamos a explorarlas:

Basadas en la topología

La topología se refiere esencialmente al patrón de disposición de los dispositivos de red en una red. Puede considerarse como la forma o estructura virtual de la red. En ella influyen mucho diversos factores, como los objetivos de la red, el coste y el flujo de tráfico previsto.

• Estrella:
• Bus: Todos los nodos están conectados a un medio común a través de este medio. Este medio actúa como columna vertebral de la red.
• Anillo: Cada nodo se conecta exactamente a otros dos nodos, formando una única vía continua para las señales a través de cada nodo: un anillo. Los datos viajan de nodo a nodo, y cada nodo a lo largo del camino maneja cada paquete.
• Malla: Cada nodo tiene una conexión con todos los demás nodos de la red. Hay dos tipos de topologías de malla: malla completa y malla parcial.

Según la arquitectura

La Arquitectura de Red designa cómo está dispuesta física y lógicamente tu red e incluye un amplio abanico de elementos como componentes de red, servicios, protocolos e infraestructura.

• Peer-to-Peer (P2P): En este tipo de red, todos los ordenadores tienen el mismo estatus; no hay "clientes" ni "servidores". Como resultado, es bastante simple y buena para redes pequeñas.
• Cliente/Servidor: En una red de este tipo, una máquina actúa como servidor, proporcionando datos y servicios que utilizan los clientes.

Por último, hay que subrayar que cada tipo de red tiene sus propias ventajas, desventajas y mejores casos de uso. Por tanto, comprender los tipos de redes es vital para tomar decisiones informadas a la hora de planificar, desarrollar o ampliar una red.

Explorar los tipos de topología de red

En el ámbito de las redes informáticas, la topología desempeña un papel crucial. La topología de una red se refiere a la disposición o estructura de una red, incluidos sus nodos y enlaces de conexión. Según la disposición, podemos clasificar la topología de red en varios tipos. Cada tipo aporta sus ventajas y retos únicos a la gestión y el rendimiento de la red.

Topologías de red populares en informática

A la hora de estructurar una red, ciertas topologías han ganado protagonismo por su eficacia, flexibilidad o sencillez. Profundicemos en algunas de las topologías de red más populares que probablemente encontrarás en el campo de la informática:

• Topología en Estrella: En una red en estrella, todos los nodos están conectados a un nodo central, conocido como concentrador. El concentrador actúa como repetidor de señales, ya que recibe una señal de una conexión y la reenvía a todas las demás.
• Topología de Bus: En una topología de Bus, todos los dispositivos están conectados a un único cable, llamado bus. Los datos transmitidos desde cualquier dispositivo recorren la longitud del bus hasta llegar a su destinatario.
• Topología de anillo: Una red en Anillo conecta nodos adyacentes hasta formar un anillo. Los datos viajan de un nodo a otro en sentido circular, en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario, hasta que llegan al dispositivo de destino.
• Topología de Malla: En una red de Malla, cada dispositivo está conectado a todos los demás dispositivos de la red, lo que la hace enormemente fiable pero compleja de gestionar.
• Topología de árbol: En una Topología de Árbol, hay un nodo raíz al que se conectan todos los demás nodos, formando una jerarquía que se asemeja a un árbol. Esta topología se utiliza en redes de área extensa (WAN), donde la escalabilidad es esencial.

Comparación de las distintas topologías de red

Cada tipo de topología de red tiene sus puntos fuertes y débiles. Éstos pueden influir mucho en el rendimiento, el coste y la fiabilidad de tu red. Comparemos estas topologías en función de algunos factores clave:

Categorías de redes informáticas: Una inmersión profunda

Las redes informáticas, que facilitan las conexiones entre distintos dispositivos informáticos, pueden clasificarse en muchos tipos. Cada categoría tiene su propio conjunto de características, áreas de uso y ventajas. No obstante, todas realizan la tarea fundamental de facilitar la comunicación y el intercambio de datos en diversos formatos, como voz, vídeo y texto.

Categorías principales de redes informáticas

La categorización de las redes informáticas se basa en diversos factores, como la escala, el método de conexión y sus relaciones funcionales. Aquí nos centraremos en las categorías principales, cada una de ellas determinada principalmente por su tamaño y área de cobertura.

• Red de Área Personal (PAN): Tipo de red que implica una conexión de dispositivos centrada en torno al espacio de trabajo de una persona individual. Normalmente, puede conectar dispositivos como un ordenador, un teléfono, una impresora y un fax. Con la llegada de la tecnología inalámbrica, las conexiones dentro de una PAN pueden realizarse ahora mediante Bluetooth o infrarrojos.
• Red de Área Local (LAN): Este tipo de red cubre un área pequeña, como una casa, una oficina o un grupo de edificios, permitiendo que los dispositivos conectados dentro de esta pequeña área geográfica se comuniquen entre sí. Suele estar gestionada por una sola organización. Ethernet y Wi-Fi son los estándares tecnológicos más utilizados para LAN.
• Red de Área Metropolitana (MAN): Geográficamente, una MAN es mayor que una LAN, ya que abarca toda una ciudad. Las instituciones utilizan este tipo de red para conectar sus LAN entre sí y crear una red que abarque un área más amplia.
• Red de Área Amplia (WAN): Red que abarca una zona geográfica importante. Una WAN conecta entre sí LAN y otros tipos de redes, permitiendo que los dispositivos y usuarios de un lugar se comuniquen con dispositivos y usuarios de otros lugares. Internet es el ejemplo más destacado de WAN.

Estas categorías se refieren principalmente al alcance físico de la red. Sin embargo, independientemente de la categoría, las consideraciones cruciales para el diseño de cualquier red informática son el rendimiento deseado, las disposiciones de seguridad y el coste.

Comprender las categorías de red: Usos y aplicaciones

Es crucial comprender que las categorías de red no son un mero ejercicio académico. Cada categoría está diseñada para prosperar en determinadas aplicaciones más que en otras, gracias a sus características únicas. Profundicemos en algunos usos y aplicaciones notables de estas categorías de red:

• PAN: Una PAN está diseñada en gran medida para uso personal y tiende a conectar dispositivos que están situados muy cerca. Por ejemplo, puedes tener una PAN en casa que conecte tu ordenador, smartphone y dispositivos domésticos inteligentes, como termostatos, altavoces inteligentes y sistemas de iluminación.
• LAN: La aplicación más destacada de una LAN es en configuraciones de tamaño similar, como pequeñas empresas, escuelas y hogares, donde los dispositivos necesitan compartir recursos como servidores de archivos, impresoras y conectividad a Internet. Las LAN también son habituales en edificios y salas donde los usuarios necesitan compartir datos rápidamente.
• MAN: Las MAN suelen utilizarse en un escenario de conectividad urbana, enlazando varios emplazamientos locales de una ciudad. Puede ser útil para un organismo público local que necesite conectar sus distintos departamentos repartidos por toda la ciudad para compartir datos y recursos de forma eficaz.
• WAN: Las WAN se utilizan para la conectividad a gran escala y geográficamente diversa. Las organizaciones empresariales suelen emplear las WAN para interconectar sus oficinas en distintas zonas geográficas. Además, las instituciones globales de aprendizaje e investigación suelen utilizar las WAN para conectar a sus estudiantes, personal y profesores, independientemente del lugar del mundo en que se encuentren.

A medida que aumente la potencia de cálculo y la tecnología siga avanzando, estas categorías de redes informáticas podrían llegar a difuminarse. Independientemente de ello, sus principios básicos seguirán siendo válidos para guiar la estructura y función de las redes en función de sus necesidades y limitaciones.

Introducción a los modelos de redes informáticas

En informática, un modelo de red proporciona una representación abstracta de cómo los protocolos y equipos de red trabajan juntos para asegurar, enviar y recibir datos. Por tanto, entender estos modelos te permite comprender y diagnosticar los problemas de red con mayor eficacia. Los más comunes y utilizados son el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) y el modelo del Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP).

Visión general de los modelos de red en informática

La comprensión de los modelos fundamentales que guían el desarrollo, la implementación y la resolución de problemas de las redes modernas es fundamental para cualquier exploración de las redes. De hecho, estos modelos sirven para descomponer el complejo entorno de las redes en etapas estratificadas para facilitar un sistema de redes robusto, fiable e interoperable.

Dos modelos principales han dominado el panorama de las redes. Estos son:

• El Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI): Se trata de un modelo teórico elaborado para comprender y describir cómo los distintos protocolos de red interactúan y trabajan juntos para proporcionar servicios de red. Se divide en siete capas, cada una de las cuales tiene una función específica en el proceso de creación de redes.
• El modelo del Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP): Este modelo se basa en los protocolos estándar que se utilizan en Internet y puede utilizarse eficazmente para determinar cómo pueden intercambiarse datos a través de Internet. Este modelo consta de cuatro capas funcionales.

Análisis de los distintos modelos de redes informáticas

Profundizando en el mundo de los modelos de redes informáticas, podemos analizar cada uno de estos modelos, diseccionando sus distintas capas, funciones y el papel que desempeñan en la transferencia de datos.

El modelo OSI

El modelo OSI se compone de siete capas, cada una responsable de una subtarea concreta durante la transmisión de mensajes. Cuando un paquete de datos viaja de su origen a su destino, desciende por las capas del dispositivo de origen, atraviesa la red y luego asciende por las capas del dispositivo de destino. He aquí un desglose de estas siete capas y sus funciones:

• Capa 7 - Aplicación: Esta capa se ocupa de la comunicación entre el proceso de red y la aplicación. Es responsable de los servicios de red a los programas de aplicación.
• Capa 6 - Presentación: Interviene en la comunicación de la aplicación con otras formas de comunicación. Se encarga de los servicios de encriptación, desencriptación, compresión y traducción de datos.
• Capa 5 - Sesión: Se encarga del control de las conexiones entre ordenadores, estableciendo, gestionando y terminando las sesiones de comunicación.
• Capa 4 - Transporte: Gestiona la entrega y la comprobación de errores de los paquetes de datos. Esta capa puede estar orientada a la conexión o no.
• Capa 3 - Red: Gestiona el encaminamiento y la transferencia de datos entre dos nodos de una red, también se encarga de la fragmentación y la comprobación de errores.
• Capa 2 - Enlace de datos: Se ocupa de la transferencia de datos a través del enlace físico en una red. Define protocolos para que los controladores de dispositivos controlen la Tarjeta de Interfaz de Red (NIC).
• Capa 1 -Física: La conexión real entre los dispositivos y el medio de conexión (cables). Decide la velocidad de transmisión de datos y la conexión física.

El modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP es un modelo más compacto con sólo cuatro capas, cada una análoga a una determinada función o grupo de funciones en el modelo OSI. He aquí un breve vistazo a las capas del Modelo TCP/IP y sus funciones:

• Capa de aplicación: Esta capa prepara la interfaz persona-ordenador. El proceso de envío de datos comienza en esta capa.
• Capa de Transporte: Se encarga de proporcionar una transferencia transparente de datos entre usuarios. También proporciona una transferencia de datos fiable y multiplexación.
• Capa de Internet: Esta capa empaqueta los datos en datagramas IP, que contienen información sobre la dirección de origen y destino que se utiliza para reenviar los datagramas entre hosts y a través de redes. También se encarga del encaminamiento de los datagramas.
• Capa de acceso a la red: Se ocupa de todos los aspectos hardware, físicos y de enlace de datos de la red.

En última instancia, la comprensión de estos modelos y sus funciones fomenta una mejor comprensión de cómo funcionan las redes, ayudando a diseñar, implementar y solucionar problemas de red con éxito.

Arquitecturas de Redes Informáticas: Un análisis en profundidad

Una arquitectura de red informática describe el diseño y la estructura de una red informática. Describe cómo se organizan los ordenadores en la red, cómo se asignan las tareas y cómo se envía y recibe la información. La arquitectura suele regir los métodos de transmisión de datos, las configuraciones de red y los tipos de equipos de red utilizados.

Comprender las arquitecturas de red

Cuando se pretende establecer cualquier forma de comunicación informática, es importante establecer una arquitectura adecuada. Estas arquitecturas ayudan a establecer protocolos que controlan los errores, definen la configuración, realizan el control del tráfico y definen la secuenciación de la información. Las arquitecturas de red establecen esencialmente las reglas en el diseño, descripción y selección de los protocolos y la infraestructura de red.

Se han establecido varios modelos arquitectónicos. Sin embargo, las arquitecturas tradicionales a las que se sigue haciendo referencia son

• El Modelo OSI: Un modelo de siete capas que ofrece normas universales para todas las plataformas informáticas que permiten la comunicación. Cada capa ofrece una funcionalidad específica y funciona coherentemente con las demás capas para permitir la comunicación.
• El Modelo TCP/IP: Un modelo de cuatro capas que constituye la base de la Internet moderna. El modelo está menos estructurado, pero amplía la flexibilidad de la red, permitiendo diversas opciones de métodos y protocolos en cada nivel.

Los continuos avances han dado lugar al desarrollo de arquitecturas y marcos híbridos para satisfacer necesidades específicas de comunicación, aumentar la seguridad y mejorar el rendimiento y la fiabilidad de la red.

Evolución de las arquitecturas de redes informáticas

El concepto de red informática se remonta a los años 60 y ha evolucionado mucho con el tiempo, pasando de los ordenadores centrales y los terminales a las arquitecturas de red modernas.

Las primeras redes estaban localizadas y se caracterizaban por sistemas de tiempo compartido en los que varios terminales estaban conectados a un único ordenador potente, el ordenador central. Sin embargo, estos sistemas hacían hincapié en la centralización, y la mayor parte del procesamiento se realizaba en el ordenador central.

La introducción de microprocesadores potentes y de bajo coste fue el punto de inflexión en la evolución de las arquitecturas de red. Este lanzamiento proporcionó una estructura descentralizada que condujo a un enfoque de red por capas con la creación del modelo OSI. Posteriormente, el dominio de Internet dio lugar al modelo de red TCP/IP, que supuso un salto significativo en el panorama de las redes informáticas y constituyó la base de la actual Internet.

El cambio de siglo fue testigo de la aparición de tecnologías de redes inalámbricas como Wi-Fi y Bluetooth, que condujeron a la creación de nuevas arquitecturas como las LAN inalámbricas y las PAN. Además, el aumento de los dispositivos de Internet dio lugar a la tendencia del Internet de las Cosas (IoT), lo que provocó la necesidad de arquitecturas de red más complejas para gestionar una miríada de dispositivos conectados.

Comparación de varias arquitecturas de red

Hay varios criterios clave para comparar las arquitecturas de red, como la escalabilidad, el rendimiento, la seguridad, la fiabilidad y el tipo de servicios que admiten. Comparemos las dos arquitecturas de red más comunes: el modelo OSI y el modelo TCP/IP.

En resumen, el concepto de arquitectura de red desempeña un papel inevitable en el diseño y la implantación de redes informáticas eficaces. Al proporcionar un marco estructurado, las arquitecturas de red facilitan la comunicación organizada y sistemática, lo que se traduce en una mayor eficacia y una menor complejidad.