Conceptos Fundamentales de Redes Informáticas: Protocolos, Topologías y Medios

Protocolo

Conjunto de normas que rigen el diálogo entre los equipos de una red.

Topologías Físicas de Red

• Bus

  Fueron las primeras en utilizarse. Las estaciones se conectan a un único canal de comunicación compartido.

  Problema: Si falla el cable principal, toda la red se cae.

• Anillo

  Popularizadas por IBM. Es un bus cerrado en sus extremos, donde cada estación está conectada a otras dos.

  Problema: Si se avería un tramo del anillo, se pierde la conectividad de toda la red.

• Estrella

  La más utilizada hoy en día. Las estaciones se conectan mediante líneas independientes y bidireccionales a un nodo central (como un switch o hub).

  Ventaja: Si falla un cable de conexión a una estación, no afecta al resto de estaciones de la red.

Tipos de Redes

Según la Relación Funcional

• Cliente-Servidor

  Los ordenadores cliente realizan peticiones a un ordenador servidor.

  • Cliente: Cualquier ordenador conectado a una red que solicita recursos.
  • Servidor: Ordenador conectado a la red que ofrece algún recurso (archivos, impresoras, servicios, etc.).

• Peer-to-Peer (Igual a Igual)

  Es aquella red en la que los ordenadores se comportan como cliente y servidor a la vez, compartiendo recursos directamente entre sí.

Según su Tecnología de Transmisión

• Redes Broadcast (Difusión)

  Transmiten datos por un solo canal de comunicación que comparten todas las máquinas de la red. Los tipos de transmisión incluyen: Unicast, Multicast y Broadcast.

• Punto a Punto

  Existen multitud de conexiones dedicadas entre parejas individuales de máquinas.

Según su Alcance Geográfico

• LAN (Local Area Network): Red de área local, con un alcance de hasta 200 metros.
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de área metropolitana, con un alcance de hasta 10 kilómetros.
• WAN (Wide Area Network): Red de área extensa, con un alcance de 100 hasta 1000 kilómetros o más.

Según el Medio de Transmisión

• Cableadas: Emplean un medio físico (cables) para la interconexión de equipos.
• Inalámbricas: Utilizan señales de radiofrecuencia u otros medios no guiados para la transmisión.

PDU (Protocol Data Unit)

Las PDU son los datos que transporta un paquete en una red.

Funcionamiento de la PDU en el Modelo OSI

La primera PDU son los datos de la capa de aplicación. A estos datos se les añade una cabecera, y la PDU resultante pasa al siguiente nivel del modelo OSI. En cada uno de los niveles subsiguientes, se le añadirá una nueva cabecera (y en algunos casos, una cola) y será enviada al nivel inferior, continuando este proceso hasta llegar a la capa física, lista para su transmisión.

Ethernet

Es un estándar de transmisión de datos ampliamente utilizado para redes de área local (LAN).

• Ethernet: 10 Mbps
• Fast Ethernet: 100 Mbps
• Gigabit Ethernet: 1000 Mbps (1 Gbps)

Adaptadores de Red (NIC)

También conocidos como Network Interface Card, son componentes de hardware que operan principalmente en la capa física del modelo OSI.

• Transforman el flujo de información digital del ordenador en señales eléctricas u ópticas para su transmisión por la red.
• Cada adaptador se caracteriza por una dirección MAC (Media Access Control) única.

Medios de Transmisión

• Medios Guiados

  Utilizan un medio sólido (cables) para la transmisión de datos.

• Medios No Guiados

  Utilizan el aire u otros medios sin soporte físico para la transmisión (por ejemplo, inalámbricos).

Tipos de Medios Guiados

• Par Trenzado

  • UTP (Unshielded Twisted Pair): Sin apantallar.
  • STP (Shielded Twisted Pair): Apantallado.

• Cable Coaxial

  • ThinNet (Ethernet fino): Más flexible y fácil de instalar.
  • ThickNet (Ethernet grueso): Más rígido y con mayor alcance.

• Fibra Óptica

  • Monomodo

    La luz viaja por el medio (núcleo) sin rebotar en las paredes, permitiendo mayores distancias y velocidades.

  • Multimodo

    La luz viaja rebotando en las paredes del núcleo, lo que limita la distancia y el ancho de banda en comparación con la monomodo.