Fundamentos de Redes Informáticas: Componentes, Arquitecturas y Compartición de Recursos

Una red es un conjunto de equipos informáticos interconectados entre sí. Toda red se compone de dos partes fundamentales:

• La parte física, compuesta por todos los elementos materiales (**hardware**) y los medios de transmisión.
• La parte lógica (**software**), que incluye los programas que controlan la transmisión y la información o datos transmitidos.

Estos equipos, mediante una serie de **protocolos**, **dispositivos** y **medios físicos de interconexión**, permiten la comunicación con el fin de **compartir datos**, **hardware** y **software**, lo que proporciona acceso a más recursos con un menor coste económico y facilita su mantenimiento.

Elementos de una Red

Para comprender los elementos que componen una red, es crucial diferenciar entre componentes **físicos** y **lógicos**. Una red se constituye por:

A. Componentes Físicos (Hardware de Red)

• a) Elementos de Interconexión

  • **Puertos o adaptadores de red**: Permiten la comunicación entre el equipo y el medio físico de comunicación.
  • **Medios físicos para el transporte de datos**:
    • **Medios guiados**: cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, etc.
    • **Medios no guiados**: ondas de radio, infrarrojos, etc.

• b) Mecanismos de Interconexión

  • **Mecanismos de interconexión**: concentradores (*hubs*), conmutadores (*switches*), puentes (*bridges*), enrutadores (*routers*), cortafuegos (*firewalls*), transceptores, módems (MODEM), MSAU, etc. Estos mecanismos son esenciales cuando se requiere la comunicación eficiente entre múltiples equipos.

• c) Otros Componentes

  • **Otros componentes**: terminales, acopladores, repetidores, conectores (RJ45, BNC), etc.

B. Componentes Lógicos (Software de Red y Protocolos)

Incluye el **software de conexión** y los **protocolos de comunicación** necesarios para el funcionamiento de la red.

Compartición de Recursos en Red

La **arquitectura cliente-servidor** es la base fundamental para la utilización eficiente de los recursos disponibles en una red. Se define por dos roles principales:

• **Cliente**: Cualquier ordenador conectado a una red que solicita recursos.
• **Servidor**: Un ordenador conectado a una red que ofrece recursos a otros equipos.

En este modelo, el cliente solicita recursos y el servidor los proporciona. Normalmente, el servidor es un ordenador más potente y con mayores recursos que el cliente, aunque **no siempre es así**.

Tipos de Recursos Compartidos

Los recursos que pueden ser compartidos en una red son de diferentes tipos:

1. **Hardware**: Incluye distintos periféricos de entrada o salida (impresoras, escáneres, cámaras), sistemas de almacenamiento de datos, etc.
2. **Software**: Cualquier tipo de aplicaciones, paquetes de programas, programas, etc.
3. **Información**: Todo tipo de datos, como texto, datos numéricos, bases de datos, imágenes, audio, etc.

Tipos de Redes según su Organización

Según su **tipo de organización**, podemos clasificar una red en:

1. **Red Distribuida**: Los recursos están distribuidos entre los distintos ordenadores que conforman la red, y cada uno puede, o no, ofrecer sus recursos a los demás.
2. **Red Centralizada**: Los recursos están centralizados en un ordenador servidor, y los demás ordenadores acceden a él para solicitar sus recursos.
3. **Red Mixta**: Es una combinación de las dos anteriores, con una parte distribuida y otra centralizada.

Modelos de Arquitectura Cliente-Servidor

Los **modelos de arquitectura cliente-servidor** son:

1. **Modelo Basado en Servidor**: En este modelo, los datos residen en el servidor, y una serie de procesos también se ejecutan en él. Las aplicaciones cliente-servidor se componen de dos partes: la aplicación cliente (que se ejecuta en el cliente) y la aplicación servidor (que se ejecuta en el servidor).
2. **Redes Peer-to-Peer (P2P) o Redes entre Iguales**: Se consideran un caso particular de este tipo de arquitecturas. Estas redes no tienen servidores dedicados; en cambio, cada ordenador puede tener recursos y ofrecerlos a otros. En este sentido, los nodos pueden actuar tanto como **clientes** (solicitando recursos) como **servidores** (ofreciéndolos).
3. **Modelo Basado en Correo Electrónico (E-mail)**: Todas las funciones son ejecutadas por el cliente, y solo las funciones de mensajería residen en el servidor.
4. **Modelo de Base de Datos Compartida**: Todas las funciones son ejecutadas por el cliente, pero los datos residen en el servidor. El cliente carga la aplicación en su memoria, y esta aplicación realiza las llamadas necesarias al servidor de datos.