Fundamentos Esenciales de Redes Informáticas: Tipos, Topologías y Protocolos TCP/IP

¿Qué es una Red Informática?

Una red de computadoras o red de ordenadores es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí mediante dispositivos que envían y reciben impulsos eléctricos.

Características Fundamentales de las Redes

• Velocidad: Transmisión de datos medida en bits por segundo.
• Seguridad de la Red: Medidas para proteger las redes (aunque inherentemente pueden ser vulnerables).
• Escalabilidad: Facilidad y posibilidad de modificar o expandir el hardware y software de la red.

Toda red puede conectarse a otras. Una red informática se establece mediante conexiones físicas (cables) y lógicas (ondas/protocolos). Su objetivo es compartir información y recursos (hardware).

Tipos de Redes (Clasificación por Alcance)

• LAN (Local Area Network): Redes de área local (1 a 200 metros, típicamente en hogares u oficinas).
• MAN (Metropolitan Area Network): Red metropolitana (300 metros a 1 km, a menudo utilizada para conectar servidores o campus).
• WAN (Wide Area Network): Red de área extensa (mundial, extensa, conocida como "nube de redes").
• WLAN (Wireless Local Area Network): Redes inalámbricas (utilizadas por dispositivos móviles, tablets, celulares, VPN).

Topologías de Red

La topología es el mapa físico o lógico que define cómo se interconectan los dispositivos de una red para intercambiar datos.

Modelos Comunes de Topología

• BUS: Multipunto. Un cable largo actúa como red troncal que conecta los dispositivos a la red.
• ANILLO (Ring): La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección para alcanzar su destino.
• ESTRELLA (Star): Posee un nodo central activo (generalmente un switch o hub).
• ÁRBOL (Tree): Utiliza switches que se conectan a uno o más hosts y se conectan a otros en una estructura jerárquica.
• MALLA (Mesh): Todos los nodos están conectados de forma que no existe la predominancia de un nodo sobre otros.

Protocolos y Componentes Clave

Direccionamiento IP

IP (Internet Protocol): Es una etiqueta numérica que identifica de manera lógica y jerárquica (elemento de comunicación y conexión) a un dispositivo dentro de una red.

Dispositivos de Interconexión

• HUB (Concentrador): Dispositivo simple (típicamente de 4 a 18 nodos) utilizado para distribuir la señal.
• SWITCH: Dispositivo inteligente (típicamente de 4 a 48 nodos). Ofrece mayor seguridad y opera a nivel de sistemas operativos. Distribuye la señal en áreas específicas y puede manejar fibra.
• MÓDEM: Dispositivo que realiza la modulación/demodulación (conversión de señal analógica a digital y viceversa) y se conecta al router.

Medios de Transmisión

• Cable Coaxial: Compuesto de cobre. Utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia. Posee dos conductores concéntricos.
• UTP (Unshielded Twisted Pair): Cable de par trenzado no blindado. Decodifica y envía. (Notas técnicas: dura un año, grueso, A-A/B, N, N/, C, C/B, V/B, V).
• Fibra Óptica:
  • Monomodo: Transmisión unidireccional (→).
  • Multimodo: Transmisión bidireccional (↔). (Ejemplos de colores: azul y verde).

Conceptos Adicionales

• Canal de Transmisión: Estructura de datos (Bandera → Canal → Datos).
• HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Utiliza 13 hilos de cobre saturados. Trabaja a resoluciones de 720p y 1080p. Funciona rápidamente.

Comandos Básicos de Red

1. ipconfig /all
2. ipconfig /renew
3. net

El Protocolo TCP/IP e Internet

Internet se basa en el protocolo TCP/IP.

(DoD - Departamento de Defensa) - (1969 - Origen) - (LNF - Nota técnica).

Imagine un mundo cruzado por numerosos tendidos de cables y alambres, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales.

Capas del Modelo TCP/IP (Simplificado)

Aplicación → Transporte → Internet → Acceso a la Red