Fundamentos de Redes Informáticas: Componentes, Transmisión y Centros de Datos

Componentes Clave de una Tarjeta de Red

Una tarjeta de red, también conocida como Network Interface Card (NIC), es un componente fundamental para la conectividad de un ordenador. Sus principales elementos son:

• Procesador principal: Encargado de gestionar las operaciones de la tarjeta.
• Conexión con el bus: Permite la comunicación de la tarjeta con el resto del sistema del ordenador.
• Zócalo ROM BIOS: Se utiliza para insertar una memoria ROM que permite al ordenador obtener el sistema operativo de la red y arrancar si no dispone de unidades de disco locales.
• Transceptor: Es el dispositivo encargado de dar acceso al medio de transmisión de la red cuando el ordenador desea enviar o recibir datos.
• Conector Wake on LAN (WoL): Permite arrancar un ordenador de forma remota desde otro ordenador a través de la red.
• Indicadores de estado: Son las luces (generalmente verde o ámbar/roja) que indican el estado de la conexión y la actividad de la red.

Tipos de Transmisión de Datos

La forma en que los datos se envían y reciben a través de una red se clasifica en tres modos principales:

• Simplex: La transmisión de datos ocurre en una única dirección, de un punto a otro. Para una comunicación bidireccional, se requeriría un canal o cable adicional.
• Semidúplex (Half-Duplex): Permite la transmisión de datos en ambas direcciones, pero no de forma simultánea. Es decir, los dispositivos pueden enviar y recibir, pero no al mismo tiempo.
• Dúplex (Full-Duplex): Permite la transmisión de datos en ambas direcciones de manera simultánea. Es el modo más eficiente para la comunicación bidireccional.

Medios de Transmisión de Red

Los medios de transmisión son los canales físicos o inalámbricos a través de los cuales se envían los datos. Se clasifican en guiados y no guiados:

Medios Guiados

Utilizan un medio físico sólido para conducir las señales.

Cables de Par Trenzado

Consisten en 8 cables de cobre de no más de un milímetro de diámetro, entrelazados de dos en dos. Este trenzado ayuda a proteger las señales de las interferencias electromagnéticas externas y de la diafonía entre los propios pares.

Tipos comunes de Cables de Par Trenzado:

• Pares Trenzados No Apantallados (UTP - Unshielded Twisted Pair): Son muy flexibles y económicos, pero ofrecen poca protección contra interferencias.
• Pares Trenzados Totalmente Apantallados (FTP - Foiled Twisted Pair): Cuentan con un apantallamiento global (una lámina metálica) que envuelve la unión de todos los cables, proporcionando mayor protección.
• Pares Trenzados Apantallados Individualmente (STP - Shielded Twisted Pair): Cada par de cables está apantallado individualmente, ofreciendo una excelente protección contra interferencias.
• Pares Trenzados Apantallados Individualmente con Malla Global (SSTP - Screened Shielded Twisted Pair o SFTP - Shielded Foiled Twisted Pair): Similar a los STP, pero además de la malla que protege cada par, incluye una malla global que protege a todos los demás pares, brindando la máxima protección.

Cable de Fibra Óptica

Utiliza pulsos de luz para transmitir datos a través de hilos de vidrio o plástico. Ofrece alta velocidad y resistencia a interferencias electromagnéticas.

Tipos de Fibra Óptica:

• Monomodo: Solo permite que un único rayo de luz viaje en línea recta a través del núcleo, ideal para largas distancias y altas velocidades.
• Multimodo: Permite que varios rayos de luz se reflejen en las paredes de las fibras. Aunque es más económica para distancias cortas, la señal se degrada y se pierde con la distancia debido a la dispersión modal, lo que la hace menos eficiente para enlaces largos.
• Multimodo de Índice Gradual: Permite que varios rayos de luz reboten de manera más uniforme dentro del núcleo, minimizando la dispersión y reduciendo las pérdidas de señal en comparación con la fibra multimodo estándar.

Las redes de fibra óptica están compuestas por un emisor (que convierte la señal electrónica en óptica), el cable de fibra por donde viajan las señales luminosas, y un detector de energía óptica (que convierte la señal óptica de nuevo en electrónica). En ocasiones, también pueden necesitar un amplificador de señal para mantener la intensidad en largas distancias.

Medios No Guiados (Inalámbricos)

Transmiten datos a través del aire o el espacio, sin necesidad de un medio físico.

• Ondas de Radio: Pueden recorrer grandes distancias, atravesar objetos y son multidireccionales. Su principal problema son las interferencias electromagnéticas y la seguridad.
• Microondas: Viajan en línea recta (requieren línea de vista) y tienen dificultades para atravesar objetos. Su alcance típico no supera los 80 km y son sensibles a las condiciones atmosféricas.
• Infrarrojos: No atraviesan objetos y funcionan a corta distancia (ej. controles remotos). Son ideales para comunicaciones punto a punto en espacios cerrados.
• Ondas de Luz (Láser): Las ondas láser son unidireccionales y no alcanzan largas distancias sin amplificación. Requieren una línea de vista muy precisa y son sensibles a las condiciones atmosféricas.

Consideraciones Esenciales para un Centro de Procesamiento de Datos (CPD)

La planificación y el diseño de un Centro de Procesamiento de Datos (CPD) o Data Center son cruciales para garantizar la disponibilidad, seguridad y eficiencia de los sistemas informáticos. Aspectos clave a considerar incluyen:

Ubicación y Entorno

• Evitar áreas con fuentes de interferencia de radiofrecuencia (RF).
• Asegurar la disponibilidad de servicios esenciales: líneas telefónicas, energía eléctrica estable y facilidades de comunicación robustas.
• Seleccionar un lugar que no sea desolado, pero que ofrezca un entorno seguro.
• Evitar la cercanía a fuentes de peligro de incendio o inundación.
• Considerar los riesgos de vandalismo, sabotaje y terrorismo.

Riesgos Específicos de Ubicación

• Cercanía a paredes exteriores, planta baja o salas de espera: Aumenta el riesgo de vandalismo o acceso no autorizado.
• Sótanos: Mayor riesgo de inundaciones.
• Última planta: Mayor riesgo en caso de incendios o problemas estructurales.
• Encima de estacionamientos de coches: Riesgo elevado de incendio debido a vehículos.

Seguridad y Continuidad Operativa

• Implementar sistemas de prevención, detección y supresión de incendios.
• Establecer medidas para evitar inundaciones.
• Garantizar una seguridad física robusta (control de acceso, vigilancia).
• Disponer de Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI) para proteger contra cortes de energía, caídas de tensión, sobretensiones y ruido eléctrico.
• Implementar una Seguridad Lógica integral, que incluya protección anti-malware, redundancia de datos, copias de seguridad y planes de recuperación ante desastres.