Una red informática es un conjunto de ordenadores y otros dispositivos conectados entre sí mediante cables o medios inalámbricos, con el objetivo de compartir recursos. Estos recursos pueden ser aparatos (hardware) como impresoras, sistemas de almacenamiento, etc., o programas (software) como aplicaciones, archivos, etc.

 Aquí os dejo un vídeo sobre las redes informáticas 

1.1. Clasificación de las redes

a) Según la zona geográfica en la que estén situadas, se pueden clasificar en:

• LAN (Local Area Network, Red de Área Local): Conectan ordenadores de una casa u oficina. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. Suelen estar conectadas a través del cable, o por redes inalámbricos (WLAN). Están protegidas y son privadas.
• MAN (Metropolitan Area Network, Redes de Área Metropolitana): Conectan redes situadas en una ciudad, área industrial o varios edificios. Un ejemplo de ellas pueden ser las redes WiFi gratuitas de las ciudades.
• WAN (Wide Area Network, Red de Área Extendida): Red que abarca varias ubicaciones físicas, proveyendo servicio a una zona, un país, incluso varios continentes. Es cualquier red que une varias redes locales, (LAN), por lo que sus miembros no están todos en una misma ubicación física. Muchas WAN son construidas por organizaciones o empresas para su uso privado, otras son instaladas por los proveedores de internet (ISP) para proveer conexión a sus clientes.

b) Según el sistema jerárquico de la red se pueden clasificar en:

Redes Cliente-Servidor: redes en las que un ordenador (Servidor) controla y proporciona recursos, permisos y servicios a otros ordenadores (Clientes).

Redes Punto a Punto: redes en las que todos los ordenadores tienen el mismo estatus en la red y deciden qué recursos y servicios dan al resto. Cada ordenador puede hacer de cliente o servidor. 

2. LAS REDES DE ÁREA LOCAL. ESTRUCTURA DE UNA LAN 

La topología de red define la estructura de una red. Está la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. Y la topología lógica, que define la forma en que los equipos acceden a los medios para enviar datos. 

Factores que influyen:

•  Distribución espacial de los dispositivos 
•  Tráfico que soporta la red 
•  Presupuesto 

Podemos clasificar las topologías en puras y mixtas: 

Topologías Puras:         Topologías Mixtas: 

Anillo                              Árbol

Bus 

Estrella

Topología en Anillo 

Consta de varios nodos unidos en el que la información circula en una sola 

dirección. Es fácil de detectar cuándo un ordenador cae, pero si uno de estos falla, 

toda la red se paraliza.

Topología en Bus 

Consta de un único cable, al que se conecta cada ordenador. Es fácil de instalar, mantener y añadir nuevos ordenadores además de que si uno de estos se cae, la red sigue intacta, pero si el cable se rompe, la red deja de funcionar. 

Topología en Estrella 

Es la más utilizada. Todas las estaciones de trabajo deben pasar por un dispositivo central de conexiones (HUB o SWITCH) que controla el tráfico de red. Alguna de sus ventajas es que es fácil de detectar cuando hay  averías, y si se desconecta uno de los ordenadores no se inutiliza la red, pero es caro de implementar. 

Topología en Árbol 

Es denominada así por su apariencia. En ella, un servidor, o proveedor se conecta a un router central. En este, a su vez, se conectan otros switch, que se conectan a las estaciones de trabajo. 

Aquí os dejo un vídeo sobre las topologías

 

3. COMPONENTES DE UNA RED 

La tarjeta de red

• También denominada NIC (Network Interface Card), es la interfaz que permite conectar nuestro equipo a la red. Transforman las ondas de los cables de red a lenguaje  informático. Normalmente se instalan en las ranuras de expansión de nuestro equipo, o a través del puerto USB (en algunas tarjetas sin cable). 
• Cada tarjeta tiene un identificador hexadecimal único de 6 bytes, denominado MAC  (media access control). Los tres primeros bytes, denominados OUI, son otorgados por el IEEE, y los otros 3 bytes, denominados NIC, son responsabilidad del fabricante, de manera que no puede haber dos tarjetas con el mismo identificador MAC. 

Pueden ser:

Ethernet 

Conector RJ-45, similar al del teléfono. Su uso está destinado a cable.

Inalámbricas 

Usan antenas y receptores para recibir la señal inalámbrica.

Dispositivos electrónicos de interconexión

Centralizan todo el cableado de una red. De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, tienen que tener, como mínimo, tantos puntos de conexión o puertos como equipos queramos conectar a nuestra red. Hay dos tipos de dispositivos, denominados: 

                                                           Concentrador (HUB) 

                                                           Conmutador (SWITCH)

Concentrador, HUB

 

Recibe un paquete de datos a través de un puerto y lo transmite al resto. Esto provoca que la información no la reciba sólo el equipo al cual va dirigida sino también los demás, lo que puede implicar un problema de saturación de la red cuando el número de paquetes de datos es elevado. 

Conmutador, SWITCH

Almacena las direcciones MAC de todos los equipos que están conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete a través de un puerto, revisa la dirección MAC a la que va dirigido y reenvía el paquete por el puerto que corresponde a esa dirección, dejando los demás libres de tránsito. Esta gestión más avanzada de la red permite mayor tránsito de datos sin saturarla. 

Punto de Acceso Inalámbrico

Realiza las mismas funciones que los concentradores, pero utilizando ondas. 

El router

Es un dispositivo destinado a interconectar diferentes redes entre sí. Por ejemplo, una LAN con una WAN o con Internet. Es capaz de guiar el tráfico por el camino más adecuado, conectar redes, gestionar direcciones IP, y conecta los dispositivos a internet.

Si por ejemplo utilizamos un router para conectarnos a Internet a través de la tecnología ADSL, aparte de conectar dos redes (la nuestra con Internet), el router también tendrá que traducir los paquetes de información de nuestra red al protocolo de comunicaciones que utiliza la tecnología ADSL.

Estaciones de trabajo (Workstations)

Son los ordenadores utilizados que están conectados a la red. 

Servidores (Opcionales)

Un servidor es una aplicación en ejecución (software) capaz de atender las peticiones de un cliente y devolverle una respuesta en concordancia. Los servidores se pueden ejecutar en cualquier tipo de ordenador. 

• Servidores dedicados: Un servidor dedicado es un ordenador comprado o arrendado que se utiliza para prestar servicios dedicados, generalmente relacionados con el alojamiento web y otros servicios en red. A diferencia de lo que ocurre con el alojamiento compartido, en donde los recursos de la máquina son compartidos entre un número indeterminado de clientes, en el caso de los servidores dedicados generalmente es un solo cliente el que dispone de todos los recursos de la máquina para los fines por los cuales haya contratado el servicio.
• Servidores no dedicados: Los no dedicados son aquellos que ejecutan varias aplicaciones y que por lo tanto se dedican a más de una tarea. No dedicándose en exclusiva a ninguna, sino que reparte su tiempo de procesador entre varias aplicaciones.

El cableado estructurado

Es el medio físico por el que viaja la información de los equipos hasta los concentradores o conmutadores. Esta información se puede transmitir a través de señales eléctricas, utilizando cables de pares trenzados, o a través de haces de luz, utilizando cables de fibra óptica. 

El cable de par trenzado: Es el cable más utilizado actualmente para redes locales. Está formado por cuatro pares de hilos. Cada par está trenzado para evitar interferencias radioeléctricas. La cantidad de veces que gira sobre sí mismo al trenzarse se denomina categoría y determina sus prestaciones. 

Los problemas que presenta son la atenuación, que es la pérdida de señal producida en su 

propagación a través del cable, y las perturbaciones electromagnéticas producidas por los 

aparatos eléctricos que afectan a las señales transmitidas. 

En los extremos del cable es necesario un conector, RJ-45, capaz de conectar el cableado con 

los equipos. 

La fibra óptica

Está formada por filamentos de vidrio transparentes (de cristal natural o de plástico), tan finos como un cabellos humano, y son capaces de transportar los paquetes de información como haces de luz producidos por un láser. 

Se pueden transmitir simultáneamente hasta cien haces de luz, con una transmisión de hasta 10 Gb/s por cada haz, con lo que se consigue una velocidad total de 10 Tb/s. 

4. PROTOCOLOS DE RED 

Son las reglas y especificaciones técnicas que siguen los dispositivos conectados. Si cada 

uno de ellos “hablase” de manera distinta, la comunicación se haría imposible. 

Símil con el lenguaje humano: para que dos individuos se puedan comunicar, tienen que 

hablar el mismo idioma, o dos lenguas que ambos comprendan. Si queremos comunicarnos 

con alguien que no habla nuestra lengua podemos buscar un traductor. En las redes, la 

función de traducción la realizan tanto las tarjetas de red como los routers. 

El protocolo más utilizado actualmente, tanto en redes locales como en Internet, es el TCP/IP. 

El protocolo TCP/IP 

El protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol)/(Internet Protocol) Se encarga de controlar la comunicación entre los diferentes equipos conectados, independientemente del sistema operativo que utilicen y del equipo de que se trate. 

La dirección IP

Cada equipo que pertenece a la red dispone un identificador único para poder saber a quién va dirigido cada paquete en las transmisiones y quiénes son los remitentes. Como estos identificadores pertenecen al protocolo IP, se denominan direcciones IP. 

La dirección IP está formada por 4 bytes. Cada una de ellas será un número comprendido entre O y 255 una vez traducidos los bytes binarios a decimal. Por ejemplo: 192.168.1.27. 

Con esta dirección IP debemos identificar tanto la red en la que se encuentra el equipo como el equipo

concreto. 

Hay dos direcciones reservadas por el mismo protocolo IP: 

• La dirección 127.0.0.1, que hace referencia al equipo local. Se puede usar para probar el funcionamiento deTCP/IP haciendo ping a 127.0.0.1, al recibir respuesta se puede asumir que los componentes asociados al protocolo están bien. 
• La dirección 255.255.255.255, que sirve para enviar un paquete a todas las estaciones, como por ejemplo cuando nuestro ordenador quiere saber qué equipos están conectados en red. 

ping (Packet Internet Grouper): se trata de una utilidad que comprueba el estado de la conexión con uno o varios equipos remotos por medio de los paquetes de solicitud de eco y de respuesta de eco para determinar si un sistema IP específico es accesible en una red. Es útil para diagnosticar errores en redes. 

 

La dirección IP de un ordenador debe ser única dentro de la red a la que pertenece. Las 

direcciones IP que se tienen dentro de una LAN son privadas y las que comunican la LAN con 

Internet son públicas. Igualmente, tanto las IP privadas como las públicas pueden ser 

dinámicas o estáticas. 

• Una dirección privada estática es aquella que es siempre la misma para el mismo ordenador. 

• Una dirección dinámica es la que está configurada para que el propio router o servidor de la LAN le adjudique una IP diferente cada vez que se conecte. 

Las direcciones públicas también pueden ser estáticas o dinámicas, es decir, cuando tenemos un proveedor con quien contratamos el acceso a Internet, podemos elegir tener dirección IP estática (lo que tiene un precio superior) o dinámica. Últimamente, los proveedores de servicios de Internet suelen utilizar por defecto la adjudicación de IP dinámicas, puesto que tienen más clientes que IP disponibles y no es muy probable que todos los clientes se conecten a la vez, por lo tanto se les se van conectando. 

 

Este tipo de direcciones de conocen como IPv4 (IP versión 4) y puede contener hasta 

4.294.967.296 dispositivos. 

 

Debido al enorme aumento de Internet, cada vez se encuentran menos direcciones IP disponibles por lo que se ha desarrollado un nuevo protocolo (IPv6, IP versión 6), que puede contener hasta 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones).  

Máscara de subred 

Una red LAN puede ser única o constar de otras subredes. La máscara de subred indica el número de ordenadores máximo que pueden estar conectados a una red o subred. Normalmente, la máscara de subred viene asignada por defecto por el propio sistema con el número 255.255.255.0, y, si no existen motivos razonables para cambiarla, debe dejarse como está. El último número «0» indica que existen 255 direcciones posibles a utilizar en la subred (entre la O y la 255, si bien la primera y la última deben dejarse libres). 

Puerta de enlace predeterminada 

Será la IP del router, switch u otro elemento enrutador de la red, por lo tanto, la puerta de enlace tendrá una dirección IP única en toda la red o subred. 

Direcciones de servidor DNS (Domain Name System) 

Los DNS son nombres de proveedores de Internet traducidos a número IP. Por eso, es necesario conocer con qué proveedor tenemos o tiene la red contratados los servicios de acceso a Internet y, por lo tanto, colocar los DNS facilitados por el mismo. En realidad, se accede a bases de datos de dichos proveedores. 

 

Supongamos que tenemos una red con una máscara 255.255.255.0, cuya dirección de router o switch es 192.168.1.1 (puerta de enlace predeterminada). Podemos conectar a esa red teóricamente hasta 254 equipos. Como el router tiene la dirección IP 192.168.1.1, los ordenadores se podrán empezar a numerar desde el 192.168.1.2 y de ahí en adelante hasta el 192.168.1.255. 

Grupos de Trabajo 

Normalmente, nunca trabajamos con todos los quipos que están conectados, sino con un número reducido de ellos. Para facilitar su localización, podemos definir grupos de trabajo, por ejemplo, Sala de informática, casa…, de manera que sólo nosotros veamos los equipos que forman parte de nuestro grupo de trabajo y los otros grupos que haya en la red. Cuando hay muchos equipos conectados, para poderlos identificar fácilmente, en lugar de utilizar la dirección IP, utilizamos el nombre del equipo. 

Tipos de conexiones a Internet 

a) Línea telefónica 

 a.1) Línea telefónica convencional 

        RTB, red telefónica básica. 

 a.2) Línea digital 

        RDSI 

        ADSL 

b) Cable 

c) Satélite 

d) Redes inalámbricas 

e) LMDS 

f) PLC 

g) Telefonía móvil 

    GSM, GPRS, UMTS, HSDPA.