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Cómo armar una red hogareña segura
Diseño de red
2. Diseño de red
2
Índice
Introducción.............................................................................................................. 3
¿Qué es una red? ....................................................................................................................................................................4
Diagrama de red ....................................................................................................... 5
Tecnologías de red ................................................................................................... 6
Red cableada vs. red inalámbrica.....................................................................................................................................6
Red cableada.......................................................................................................................................................................6
Red inalámbrica .................................................................................................................................................................7
Dispositivos ..............................................................................................................................................................................7
Router ....................................................................................................................................................................................7
Hub .........................................................................................................................................................................................7
Switch ....................................................................................................................................................................................8
Conexión a Internet................................................................................................ 10
ADSL.........................................................................................................................................................................................10
Cable módem .......................................................................................................................................................................11
Ancho de banda ..................................................................................................................................................................11
Servicios y protocolos ............................................................................................ 12
Servicios..................................................................................................................................................................................12
Recursos compartidos..................................................................................................................................................12
Compartir Internet.........................................................................................................................................................13
Compartir impresoras...................................................................................................................................................13
Conclusión............................................................................................................... 13
3. Diseño de red
3
El diseño es una de las etapas más importantes en el armado de un sistema informático. Este concepto
también incluye al armado de una red, en donde se deben conocer previamente cuáles son los dispositivos
a interconectar y cómo se efectuará el proceso.
Introducción
En el momento de diseñar una red hay ciertos conceptos que deben ser tenidos en cuenta para poder
obtener una configuración útil y segura. Es por ello que en el presente módulo se realizará una
presentación de los conceptos más importantes que el usuario debe incorporar, para comprender las
características de cada uno de los dispositivos que forman parte de la red y cuáles son sus principales
funciones.
En un hogar, cuando se elige un modo de obtener el servicio de Internet, es frecuente que aparezcan
alternativas, como puede ser ADSL o Cable módem. Dado que ambas tecnologías permiten al usuario
la posibilidad de conectar un equipo a Internet, esto ya es parte de las decisiones que debe tomar
quien se transformará en el administrador de la red, en el momento de comenzar a armarla. También
es muy común que exista más de un dispositivo desde el cual un usuario desee comunicarse ;
vincular estos dispositivos para que todos puedan acceder a Internet es una de las principales
funcionalidades que se le suele dar a una red hogareña, sumado a los recursos que se pueden utilizar
de manera compartida.
En este contexto, el armado de una red toma un rol muy importante, permitiendo que la conexión a
Internet sea compartida por más de un dispositivo, ya sea una computadora de escritorio o portátil,
incluso un dispositivo móvil. Para que la construcción de la red sea correcta, independientemente de
la configuración y parámetros de seguridad que se pretenda imponer a la misma, el primer paso debe
ser proceder a su diseño; decidir qué dispositivos y qué conexiones utilizará la red para su eficaz
funcionamiento. Realizar un correcto diseño inicial es fundamental para obtener más tarde una
mayor protección contra las amenazas informáticas.
4. Diseño de red
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Para el desarrollo del presente curso se tomará como red modelo la presentada en el siguiente
diagrama:
Imagen 1 – Red hogareña
En esta instalación se observan cinco equipos diferentes conectados a la red, dos de ellos mediante
una conexión cableada (equipos de escritorio) y los otros tres a través de una conexión inalámbrica
(laptops y dispositivo móvil).
La conexión a Internet es compartida a través del router por todos los equipos conectados a él y
también permite que los recursos compartidos puedan ser utilizados sin dificultades por aquellos
equipos autorizados.
Además los equipos poseen distintos sistemas operativos, y uno de ellos está conectado a un
dispositivo de impresión. Por lo general, una configuración común encontrada en un hogar se
asemeja a la presentada en este gráfico.
¿Qué es una red?
Dentro del ámbito informático se denomina red informática a la interconexión de un conjunto de
equipos de computación o sus accesorios. Dichas comunicaciones se realizan a través de canales que
5. Diseño de red
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permiten el envío de datos y de esta manera, se pueden compartir recursos como una conexión a
Internet, archivos, e incluso juegos en red.
La comunicación entre los dispositivos puede ser mediante cables, a través de impulsos eléctricos, o
de manera inalámbrica, a través de ondas electromagnéticas, integrándose a una red Wi-Fi. Existe una
variedad de posibilidades al momento de elegir los dispositivos que formarán parte de la misma y
esto depende pura y exclusivamente del diseño y construcción de la red, y también de las
necesidades del usuario.
Diagrama de red
Para el armado de una red es necesario contar con ciertos dispositivos básicos, muchos de los cuales
ya se encuentran incorporados tanto en las computadoras de escritorio como en las portátiles o
incluso en dispositivos móviles. Otros cumplen funciones especiales relacionadas con la transferencia
de los datos y la interconexión de los equipos.
Sin embargo es muy importante para el usuario conocer cuáles son las características básicas de cada
uno de los dispositivos que conforman la red, y también el diseño de la misma, ya que cada uno de
los equipos conectados a ella cumple un rol importante tanto para la seguridad como para la
operabilidad de la red.
En una red hogareña normalmente se contará con una conexión a Internet provista por un ISP
(Internet Service Provider, en español, Proveedor de Servicios de Internet). Dicha conexión se realiza
mediante un módem. En este segmento se necesita un dispositivo que sea capaz de tomar esta
conexión y distribuirla hacia los distintos equipos que formen parte de la red, lo que generalmente se
realiza a través de un router.
Durante el diseño de una red el usuario debe tomar algunas decisiones importantes: el tipo de cable a
utilizar, si se va a contar o no con equipos inalámbricos e incluso el lugar físico donde se van a realizar
las instalaciones.
Es en este momento cuando el usuario debe tener en consideración cuántos equipos formarán la red,
qué dispositivos empleará y qué recursos deseará compartir. En el ejemplo presentado anteriormente
se puede observar que se cuenta con diversos sistemas operativos, y una única conexión a Internet, la
cual es redistribuida por el router a todos los dispositivos conectados a la red. Al mismo tiempo, uno
de los equipos con Windows tiene como recurso compartido una impresora, a la cual podrá
accederse desde las otras computadoras, sin importar el sistema operativo que estén utilizando.
6. Diseño de red
6
Tecnologías de red
Existe un gran número de tecnologías diferentes para el armado de una red, y muchas de ellas
escapan a la finalidad del curso. A continuación, se presentan aquellas relacionadas con la
interconexión de los equipos pertenecientes a una red hogareña, junto con una mención de sus
principales ventajas y desventajas.
Red cableada vs. red inalámbrica
Existen a grandes rasgos dos formas de diseñar la comunicación en las redes. Una de ellas es a través
de cables, utilizando el puerto de red Ethernet1
Sin embargo cuenta con limitaciones al momento de trabajar con equipos portátiles o incluso con un
smartphone.
de los equipos para que se puedan comunicar entre
sí. En estos casos la velocidad de transferencia es alta, lo que hace que la comunicación sea más
rápida.
También existe un punto estético a tener en cuenta: muchos usuarios no querrán ver su casa llena de
cables para conectar los distintos equipos que pueda llegar a tener en su red. Esta es la principal
ventaja de otro tipo de red, inalámbrica, también conocida como Wi-Fi 802.11, que permite la
interconexión de equipos sin el uso de cables, y le evita al usuario tener que pensar de antemano
desde qué lugar de su casa quiere usar un determinado dispositivo, ya que al contar con una red sin
conductores fijos, se puede conectar desde cualquier rincón de su hogar hasta donde llegue la señal.
En las redes hogareñas, por lo general, se encuentra una combinación de ambas, ya que no son
mutuamente excluyentes y se pueden tener algunos equipos vinculados mediante cables y otros a
través de una conexión inalámbrica.
Red cableada
Una red cableada, también conocida como LAN (Local Area Network, en español Red de Área Local),
es la interconexión de dispositivos mediantes adaptadores físicos. Los medios físicos más comunes
para vincular las redes son los cables UTP con conectores RJ-45 que se insertan en los ya
mencionados puertos de red Ethernet.
Las redes cableadas presentan hasta hoy una gran diferencia de velocidad con respecto a las redes
inalámbricas, y al ser una conexión física pueden resultar más seguras, dado que la información no se
transmite por el espacio.
1
Más información: http://es.wikipedia.org/wiki/Ethernet
7. Diseño de red
7
En redes hogareñas, este tipo de conexión suele encontrarse entre el router y las computadoras de
escritorio cercanas a él.
Red inalámbrica
Las redes inalámbricas brindan una flexibilidad muy importante a la infraestructura de la red y dan
más comodidad a los usuarios.
Las redes inalámbricas utilizan tecnologías de radio, denominadas 802.11 como referencia al estándar
donde se las define, para proveer una conexión sin cables, aceptablemente segura, fiable y rápida.
Una red Wi-Fi suele ser utilizada para conectar dispositivos electrónicos entre si, a Internet, e incluso a
redes cableadas que utilicen tecnologías Ethernet. Las redes Wi-Fi operan en las bandas de frecuencia
de 2,4 y 5 GHz, y algunos productos trabajan en ambas bandas. Para el beneficio del usuario, son
capaces de proveer una performance similar a las redes cableadas.
Lo más común en entornos hogareños es encontrarse con una combinación de ambas, en la cual las
computadoras de escritorio suelen estar conectadas mediante cables al router y las portátiles y
dispositivos móviles se conectan a éste de manera inalámbrica. El uso simultáneo de estas redes
demuestra su flexibilidad y rendimiento.
Dispositivos
Para interconectar los equipos a una red hogareña existe una gran variedad de dispositivos. Cada uno
de ellos cuenta con funciones particulares que brindan diversos rendimientos y se pueden ajustar a
las necesidades del usuario. A continuación se describen los componentes más comunes empleados
en estas redes domésticas.
Router
El router es un dispositivo que permite la interconexión de diferentes equipos en algunos tipos de
redes cableadas o inalámbricas. Su función principal es realizar el envío de los paquetes desde su
dirección de origen al destino por la mejor ruta que este pueda encontrar. Es decir, que el router se
encarga de que los datos vayan y vengan desde y hacia la red, de forma eficiente.
Las funcionalidades que puede incluir varían según la marca y el modelo, y para aplicarlas existen
distintos niveles de seguridad, incluyendo en algunos casos la posibilidad de configurar más de una
red desde un único dispositivo.
Hub
El hub permite interconectar equipos en una red. Su función principal es repetir los paquetes
recibidos a todos los puertos ampliando la comunicación. Es decir, todos los equipos conectados a un
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hub pueden intercomunicarse entre sí, y los paquetes que se envíen unos a otros circularán por toda
la red, en un esquema que se conoce como red de difusión.
Cuando un equipo envía datos al hub, este reenvía los mismos a todos los puertos existentes. Es decir,
si el equipo A transmite un mensaje al equipo B, un equipo C conectado al mismo hub podrá, con las
herramientas pertinentes, leer la información de dicha comunicación, lo que representa un
importante riesgo de seguridad.
Switch
Un switch también es un dispositivo que permite interconectar equipos en una red. La principal
diferencia con un hub, es que este envía la información únicamente al equipo destinatario de un
paquete de datos (en lugar de como lo realiza el hub, que la reenvía a todos los dispositivos
conectados a él). Para efectuar esto, el switch se basa en la dirección de MAC2
2
Media Access Control, en español Control de Acceso al Medio. Más información:
http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_MAC
.
9. Diseño de red
9
La dirección MAC es un valor único que identifica a todos los dispositivos de red, compuesto por 6
bloques hexadecimales (48 bits) que son escritas en el momento de la fabricación del mismo.
Dicho valor está compuesto por seis bloques hexadecimales; los primeros tres, donde se identifica al
fabricante del dispositivo, y los últimos tres corresponden al dispositivo en sí. Es debido a estos
parámetros que todas las direcciones MAC son únicas. En la siguiente captura se puede observar la
salida del comando ipconfig en un sistema Windows 7 que muestra los datos de los dispositivos de
red:
Imagen 2 – Direcciones MAC
Para el envío y la recepción de datos a cada dispositivo en particular, el switch hace uso del protocolo
ARP (Address Resolution Protocol, en español Protocolo de Resolución de Direcciones) que es
utilizado para identificar a qué equipo corresponde cada dirección IP. Es decir que a partir de la
dirección IP de destino de un dato, se obtienen los datos de la dirección MAC de la máquina que
contiene dicha dirección. En una red hogareña el uso de switches y hubs no es realmente necesario
por lo que, normalmente, con un router es suficiente, sobre todo si el mismo también es inalámbrico.
10. Diseño de red
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Conexión a Internet
Como se mencionó al comenzar el módulo, la conexión a Internet es brindada por un proveedor o
ISP. Hace unos pocos años, la mayor parte del servicio se realizaba a través de la línea telefónica en
empleando un sistema en el cual las velocidades de transferencia de datos normalmente no excedían
los 56 Kbps. Dicha conexión utilizaba una señal audible modulada por la información digital para el
envío de datos.
Como se mencionó al comenzar el módulo, la conexión a Internet es brindada por un proveedor o
ISP. Hasta hace pocos años, la mayor parte del servicio se realizaba a través de una línea telefónica
empleando el sistema llamado Dial-up, que empleaba una señal audible modulada por la información
digital, para la recepción de datos a una velocidad de transferencia que normalmente no excedía los
56 Kbps.
Este sistema de conexión a Internet tenía, además de una velocidad de transferencia limitada, el
inconveniente de que no podía emplearse la línea telefónica para una conversación convencional
mientras se estaba navegando.
En la actualidad existen diferentes tipos de servicios que se ofrecen a los usuarios, mediante los que
pueden conectarse a Internet a velocidades mayores. Entre ellos se destacan el ADSL por línea
telefónica y el cable módem para líneas de TV como los más comunes.
La combinación de mayor velocidad y disponibilidad de un servicio las 24 horas produjo que las
conexiones de Dial-up tendiesen a desaparecer
ADSL
Sus siglas hacen referencia a Asymmetric Digital Subscriber Line (en español, Línea de Abonado
Digital Asimétrica), y consiste en la transmisión de datos de manera analógica a través de los mismos
cables que constituyen la línea telefónica, empleando un sistema diferente del Dial-up. Es una
tecnología de acceso a Internet de banda ancha, y presenta la característica de que al mismo tiempo
que se navega por Internet se puede continuar utilizando la línea telefónica para realizar llamadas.
En una línea ADSL existen tres canales de comunicación, que son el de recepción de datos, el de envío
de datos y el de servicio telefónico.
El principal punto a favor de esta tecnología es que, en la mayoría de los casos, se puede utilizar el
mismo cableado telefónico sin ningún tipo de cambios o inversiones, lo que otorga al usuario, de una
manera rápida, el acceso a un servicio de alta velocidad.
Una de sus mayores desventajas es la pérdida de velocidad de transmisión que se puede sufrir debido
a la atenuación de señal en la línea, causada por la extensión del cableado. Se ha estimado que la
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distancia entre la central desde la que proviene la línea y el domicilio del abonado no debería de ser
mayor que 5,5 km.
Cable módem
Funciona de manera similar al ADSL pero su distribución se realiza a través del cable coaxial que lleva
a los hogares la señal de televisión. De esta manera se puede contar con ambos servicios en una sola
conexión. Esto es posible ya que se hace uso del ancho de banda que no es ocupado por el servicio
de televisión.
Para este tipo de servicio se utiliza un modem especialmente diseñado para operar sobre la señal de
datos que se transmite y recibe, separándola de la información televisiva.
Actualmente los proveedores de este servicio también suelen incorporar Telefonía IP, lo que permite,
mediante la contratación de una única tarifa, contar con los tres servicios: televisión por cable,
Internet y telefonía, haciendo de esto una de sus principales ventajas.
Un punto débil de este sistema es que todos los abonados de un mismo vecindario comparten el
ancho de banda proporcionado por un cable coaxial, haciendo que la velocidad de navegación pueda
variar según la cantidad de gente que esté utilizando ese servicio en un momento determinado.
Ancho de banda
En el momento de elegir una conexión a Internet, no solo será relevante conocer qué sistemas se
pueden obtener en la zona geográfica para luego elegir entre ellos, sino que el proveedor consultará
al usuario qué ancho de banda desea en la conexión.
Se menciona corrientemente como ancho de banda de un sistema informático a la cantidad máxima
de información que se podrá transmitir en un determinado tiempo. En conexiones a Internet, se suele
evaluar en Mbps (megabit por segundo).
El ancho de banda es distinto para subida (upload) o bajada (download) de información. Esto quiere
decir que, al momento de descargar contenidos de Internet (acceder a una página web, descargar un
archivo, ver un video) se disfrutará de una velocidad determinada (la que se suele comercializar), y
cuando se suban contenidos a Internet (adjuntar un archivo, utilizar un disco virtual) la velocidad será
menor.
Cuando llegue el momento de decidir qué ancho de banda utilizar, se recomienda tener en cuenta
tanto la cantidad de equipos que haya en la red (a mayor cantidad de equipos, mayor ancho de
banda que podría ocuparse), y también los servicios que suelen utilizarse (si se realizan muchas
descargas de archivos se necesitará más ancho de banda que si solo se visitan sitios web).
12. Diseño de red
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Servicios y protocolos
La principal finalidad de interconectar dos o más dispositivos en red es que puedan compartir
diferentes servicios y aplicaciones. Para lograr estos fines, se utilizan varios protocolos de
comunicación que posibilitan una transferencia segura y confiable en ocasión de intercambiar datos.
Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas normalizadas con la finalidad de poder
representar, señalizar, autenticar y detectar errores, que se utiliza para el envío de información a
través de un canal de comunicación. Todo protocolo debe contar con una sintaxis, una semántica y
un procedimiento de uso. Entre los más conocidos hoy en día, la familia de protocolos de TCP/IP son
los más utilizados, ya que en ellos se basa Internet y la transmisión de datos entre redes de
computadoras.
Entre los protocolos más utilizados de esta familia se encuentran:
• HTTP (HyperText Transfer Protocol, en español, Protocolo de Transferencia de Hipertexto) es
el protocolo utilizado en el momento de acceder a páginas web.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, en español Protocolo Simple de Transferencia de Correo):
se emplea para el envío y la recepción de mensajes de correo entre dispositivos.
• POP3 (Post Office Protocol, en español Protocolo de Oficina de Correo): protocolo de
comunicación diseñado para la recepción de correos electrónicos almacenados en un servidor
remoto.
• FTP (File Transfer Protocol, en español, Protocolo de Transferencia de Archivos): permite que
se realice la transferencia de archivos mediante la conexión a un sistema remoto en sistemas que
utilizan una red TCP.
Otros de los integrantes conocidos de esta familia son: ARP, TELNET y SSH. Los protocolos de
comunicación existentes son de lo más variados y permiten la existencia de servicios muy útiles para
el usuario.
Servicios
Uno de las principales características de las redes de computadoras es que cuenten con la posibilidad
de compartir recursos y servicios. Estas permiten, entre otras cosas, disfrutar de un único acceso a
Internet entre varios usuarios, recuperar archivos que estén en una máquina remota, y también la
posibilidad de jugar en red.
Recursos compartidos
Tener que copiar información desde un equipo a otro puede ser una tarea muy engorrosa para el
usuario y puede derivar en que existan muchas versiones de un mismo archivo en más de un equipo.
13. Diseño de red
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Esto también puede significar una pérdida de tiempo o generar redundancia de información y
consumo de recursos.
En lugar de tener un archivo en dos lugares físicos (en dos equipos diferentes), podría existir una
única copia de un archivo y que se acceda a éste de manera remota desde los otros equipos
conectados a la red.
Compartir Internet
Es una de las principales funciones que se busca al configurar una red hogareña. Facilitar el acceso a
Internet a todos los dispositivos del hogar es práctico, no solo a nivel técnico sino también de
comodidad de los integrantes de la familia, respecto a que todas las personas que vivan en la casa
cuenten con la posibilidad de acceder a Internet de manera simultánea.
Compartir impresoras
La correcta configuración de una red hogareña debería permitir que sea posible imprimir un archivo
desde cualquier equipo que se desee, siendo éste uno de los servicios con mayor utilidad para los
usuarios de tal tipo de red.
Existen dos maneras de compartir estos recursos: la primera de ellas es que la impresora se encuentre
conectada a un equipo de la red y sea este quien la disponga como un recurso compartido. Para ello
se debe realizar correctamente la configuración de la terminal para que remotamente se puedan
enviar archivos a la cola de impresión.
La segunda manera de compartir una impresora requiere de una adaptación específica, en la cual la
impresora se conecta directamente al router y esta se encuentra disponible sin la necesidad de que
un equipo esté encendido. Dicha instalación se mencionará en el módulo “Configuraciones
avanzadas”.
Conclusión
Para producir un correcto diseño de una red es muy importante que el usuario comprenda el alcance
de la misma, los servicios que esta debe proveer y las configuraciones de seguridad que deben
incluirse en él.
La correcta incorporación de esos conceptos le permitirá realizar una configuración sencilla y segura,
y podrá disfrutar de una gran cantidad de recursos compartidos entre los diferentes equipos de la red.
Es por ello que el usuario debería pensar cuáles son los equipos que se conectarán a la red antes de
configurarla, y realizar un diseño previo. De esta manera la red contará con menos riesgos de
seguridad que puedan afectar a sus equipos.
14. Diseño de red
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Con el diseño de red presentado a modo de ejemplo se puede observar una clara configuración de
una red hogareña, en la que se remarcan los distintos equipos y sistemas operativos que pueden
interactuar entre sí luego de una correcta configuración.
