Fundamentos de Redes Informáticas: Tipos, Topologías y Componentes Esenciales

Introducción a las Redes Informáticas

Una red informática es el conjunto de ordenadores y dispositivos electrónicos conectados entre sí, cuya finalidad es compartir recursos, información y servicios.

Tipos de Redes por Alcance

• PAN (Personal Area Network): Red de Área Personal. Permite la interconexión de dispositivos en el entorno cercano del usuario. Se utiliza comúnmente en móviles, PDAs y dispositivos manos libres.
• LAN (Local Area Network): Red de Área Local. Facilita la interconexión de varios dispositivos dentro del entorno de un edificio o una ubicación geográfica limitada.
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de Área Metropolitana. Es una red formada por un conjunto de redes LAN que se interconectan, abarcando equipos en el entorno de un municipio o una ciudad.
• WAN (Wide Area Network): Red de Área Amplia. Interconecta equipos en un entorno geográfico muy extenso, como un país o incluso un continente.

Clasificación de Redes según el Medio Físico

• Redes alámbricas: Utilizan cables (como cobre o fibra óptica) para transmitir los datos.
• Redes inalámbricas: Utilizan ondas electromagnéticas (como Wi-Fi o Bluetooth) para la transmisión de datos.
• Redes mixtas: Combinan ambas tecnologías; algunas áreas están comunicadas por cables y otras por ondas.

Tipos de Redes según la Topología

La topología de red se refiere a la disposición física o lógica de los nodos y las conexiones en una red.

• Bus: Es la topología más sencilla, ya que utiliza un cable central (bus) con derivaciones a cada nodo. Sus principales problemas son un posible fallo en el cable central, que inhabilitaría toda la red, y la acumulación de tráfico en este soporte de comunicación.
• Estrella: Los nodos van conectados a un hub o switch central, pero no se conectan directamente entre sí. Su ventaja principal es el funcionamiento independiente de cada nodo; si uno falla, no afecta al resto. Sin embargo, un fallo en el dispositivo central (hub/switch) detendría toda la red. Un switch es más eficiente que un hub, ya que conmuta la información directamente al nodo de destino.
• Anillo: Todos los nodos se conectan formando un anillo cerrado, de forma que la información pasa de un nodo a otro hasta llegar a su destinatario. Si un nodo falla, la comunicación en toda la red puede verse interrumpida.
• Árbol: Se trata de una combinación de redes de estrella, donde cada switch o hub se conecta a un servidor o a otro switch de nivel superior, formando una estructura jerárquica.
• Malla: Cada nodo está conectado al resto de los equipos de la red con más de un cable, creando múltiples rutas de comunicación. Se trata de una red muy segura y redundante, pero su instalación es considerablemente más compleja y costosa.

Componentes Esenciales de una Red

Tarjeta de Red (NIC - Network Interface Card)

Su función principal es enviar y recibir información al resto de los ordenadores de la red. Son comúnmente de tipo Ethernet. Cada tarjeta de red lleva un código único para poder identificarla, conocido como dirección MAC o dirección física.

Cables de Conexión de Red

Para una conexión alámbrica, es necesario un canal físico por el que se transmitan los datos. Los tipos de cables de conexión más comunes son:

• Cable de pares trenzados (UTP/STP): Codificados en colores, es el tipo de cable más utilizado actualmente en redes LAN.
• Cable coaxial: Utilizado ampliamente en el pasado para redes y televisión por cable, aunque su uso en redes informáticas ha disminuido.
• Cable de fibra óptica: Transmite datos mediante pulsos de luz. Ofrece alta velocidad y gran ancho de banda, y se espera que en un futuro muy cercano acabe imponiéndose como el estándar principal.

Switch

Es un dispositivo que interconecta los equipos de una red Ethernet, especialmente en topologías en estrella. Su funcionamiento es similar al de un puente, uniendo dos puertos del switch en función del flujo de información. Uno de sus puertos suele ir conectado a un enrutador para proporcionar acceso a Internet.

Router o Enrutador

Es un dispositivo hardware que permite la conexión entre dos o más redes de ordenadores (por ejemplo, una red LAN con Internet). Se denominan así porque seleccionan la ruta de comunicación más adecuada para el envío de datos entre las diferentes redes. Habitualmente, conectan una red LAN con Internet (WAN) mediante una línea telefónica, fibra óptica o cable.