Este documento describe los diferentes tipos de redes de computadoras. Explica que una red conecta equipos como computadoras y dispositivos para compartir información, recursos y servicios. Describe los elementos clave de una red como nodos, medios de transmisión, servidores y tarjetas de red. Además, clasifica las redes por su alcance, método de conexión, topología y otros factores.

2. Una red de computadoras, también llamada red de
ordenadores o red informática, es un conjunto de
equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados
por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro
método de transporte de datos, que comparten
información (archivos), recursos (CD-
ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-
mail, chat, juegos), etc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras

3. Elementos que la conforman
La red está integrada por un nodo o terminal y un
medio de transmisión. El nodo o terminal es el que
inicia o termina la comunicación, como la
computadora, aunque también hay otros
dispositivos, como por ejemplo una impresora. Mientras
que los medios de transmisión son los cables o las ondas
electromagnéticas (tecnología inalámbrica, enlaces vía
satélite, etc.). También se puede hablar de una
subred, que es cuando los nodos están muy distantes y
tienen entre sí nodos intermedios, conformando así
entre ellos lo que se denomina una subred.

5. CLASIFICACIÓN DE REDES
Por alcance:
•Red de área personal (PAN)
•Red de área local (LAN)
•Red de área de campus (CAN)
•Red de área metropolitana (MAN)
•Red de área amplia (WAN)
•Red de área simple (SPL)
•Red de área de almacenamiento (SAN)
Por método de la conexión:
• Medios guiados: cable coaxial, cable de par
trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables.
• Medios no guiados: radio, infrarrojos,
microondas, láser y otras redes inalámbricas.
Por relación funcional:
•Cliente-servidor
•Igual-a-Igual (p2p)

6. CLASIFICACIÓN DE REDES
Por Topología de red:
• Red en bus
• Red en estrella
• Red en anillo (o doble anillo)
• Red en malla (o totalmente conexa)
• Red en árbol
• Red mixta (cualquier combinación de las anteriores)
Por la direccionalidad de los datos (tipos de transmisión)
• Simplex (unidireccionales): un Equipo Terminal de Datos transmite y
otro recibe. (p. ej. streaming)
• Half-Duplex (bidireccionales): sólo un equipo transmite a la vez.
También se llama Semi-Duplex (p. ej. una comunicación por equipos
de radio, si los equipos no son full dúplex, uno no podría transmitir
(hablar) si la otra persona está también transmitiendo (hablando)
porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento).
• Full-Duplex (bidireccionales): ambos pueden transmitir y recibir a la
vez una misma información. (p. ej. videoconferencia).

7. Las redes LAN (por Local Area Network) son las Redes de
Área Local, es decir las redes pequeñas -como las que se
utilizan en una empresa- en donde todas las estaciones
están conectadas con el resto.
Las redes MAN (por Metropolitan Area Network), son las
Redes de Áreas Metropolitanas, un poco más extensas
que las anteriores ya que permiten la conexión en un
nivel mas extenso, como una ciudad con una población
pequeña.
Las redes WAN (por Wide Area Network) son las Redes de
Área Extensa, aquellas de grandes dimensiones que
conectan países e incluso continentes (Internet).

9. Componentes básicos de las redes de ordenadores
El ordenador
La mayoría de los componentes de una red media son los ordenadores
individuales, también denominados host; generalmente son sitios de
trabajo (incluyendo ordenadores personales) o servidores.
Tarjetas de red
Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión
(cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarojos ó
radiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención de
una tarjeta de red o NIC (Network Card Interface) con la cual se puedan
enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras
computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y
convirtiendo esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el.
El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que
viajan por el cable (ej: red Ethernet) o las ondas de radio (ej: red Wifi) en
una señal que pueda interpretar el ordenador.

10. El servidor
Es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo
de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de
ella, controla también el acceso a los recursos comunes como son las
impresoras y las unidades de almacenamiento.
El sistema operativo de red (NOS, Network Operating System)
Es el programa (software) que permite el control de la red y reside en el
servidor. Ejemplos de estos sistemas operativos de red son:
NetWare, OS/2, LANtastic, Novell, Linux, Unix, Windows Server, etc..

11. Cableado de una red
Principales tipos de cables
Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún
tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan
las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos
de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes,
desde las más pequeñas a las más grandes.
Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de
cables publican un catálogo con más de 2.000 tipos diferentes que se
pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las
redes:
• Cable coaxial.
• Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado).
• Cable de fibra óptica.

12. Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos
importantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, y
era ligero, flexible y sencillo de manejar.
Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante,
un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.
El término apantallamiento hace referencia al trenzado o malla de metal (u otro
material) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datos
transmitidos absorbiendo las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, de
forma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. Al cable que
contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se
le denomina cable apantallado doble.
Para entornos que están sometidos a
grandes interferencias, se encuentra
disponible un apantallamiento
cuádruple.
Este apantallamiento consta de dos
láminas aislantes, y dos capas de
apantallamiento de metal trenzado.

13. Tipos de cable coaxial
Hay dos tipos de cable coaxial:
• Cable fino (Thinnet).
• Cable grueso (Thicknet).
El tipo de cable coaxial más apropiado depende de las necesidades de la
red en particular.
Cable Thinnet (Ethernet fino). El cable Thinnet es un cable coaxial flexible
de unos 0,64 centímetros de grueso (0,25 pulgadas). Este tipo de cable
se puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes,
ya que es un cable flexible y fácil de manejar.
El cable coaxial Thinnet puede transportar una señal hasta una distancia
aproximada de 185 metros antes de que la señal comience a sufrir
atenuación.

14. El cable Thinnet está incluido en un grupo que se denomina la familia
RG-58 y tiene una impedancia de 50 ohm. (La impedancia es la
resistencia, medida en ohmios, a la corriente alterna que circula en un
hilo.)
La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de
cobre y los diferentes tipos de cable de esta familia son:
•RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.
•RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.
•RG-58 C/U: Especificación militar de RG-58 A/U.
•RG-59: Transmisión en banda ancha, como el cable de televisión.
•RG-60: Mayor diámetro y considerado para frecuencias más altas que
RG-59, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.
•RG-62: Redes ARCnet.

16. El cable Thicknet (Ethernet grueso). El cable Thicknet es un cable
coaxial relativamente rígido de aproximadamente 1.27 centímetros de
diámetro. Al cable Thicknet a veces se le denomina Ethernet estándar
debido a que fue el primer tipo de cable utilizado con la conocida
arquitectura de red Ethernet. El núcleo de cobre del cable Thicknet es
más grueso que el del cable Thinnet.
Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede
transportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500
metros. Por tanto, debido a la capacidad de Thicknet para poder soportar
transferencia de datos a distancias mayores, a veces se utiliza como
enlace central o backbone para conectar varias redes más pequeñas
basadas en Thinnet.

17. En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos de
cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado:
• Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)
• Cable de par trenzado apantallado (STP)
A menudo se agrupan una serie
de hilos de par trenzado y se
encierran en un revestimiento
protector para formar un cable.
El número total de pares que
hay en un cable puede variar.
El trenzado elimina el ruido
eléctrico de los pares
adyacentes y de otras fuentes
como motores, relés y
transformadores.

18. Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)
El UTP, con la especificación 10BaseT, es el tipo más conocido de cable
de par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos
años. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros.
El cable UTP tradicional consta de dos hilos de cobre aislados. Las
especificaciones UTP dictan el número de entrelazados permitidos por pie
de cable; el número de entrelazados depende del objetivo con el que se
instale el cable.
La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la
Asociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación
(EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se va a utilizar en una gran
variedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar la
coherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definen
cinco categorías de UTP:

19. • Categoría 1. Hace referencia al cable telefónico UTP tradicional que resulta
adecuado para transmitir voz, pero no datos. La mayoría de los cables
telefónicos instalados antes de 1983 eran cables de Categoría 1.
• Categoría 2. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de
hasta 4 megabits por segundo (mbps), Este cable consta de cuatro pares
trenzados de hilo de cobre.
• Categoría 3. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de
hasta 16 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre
con tres entrelazados por pie.
• Categoría 4. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de
hasta 20 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.
• Categoría 5. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de
hasta 100 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

20. UTP Categoría 3

22. • Categoría 5a. También conocida como Categoría 5+ ó Cat5e. Ofrece mejores
prestaciones que el estándar de Categoría 5. Para ello se deben cumplir
especificaciones tales como una atenuación al ratio crosstalk (ARC) de 10 dB a
155 Mhz y 4 pares para la comprobación del Power Sum NEXT. Este estándar
todavía no está aprobado
• Nivel 7. Proporciona al menos el doble de ancho de banda que la Categoría 5
y la capacidad de soportar Gigabit Ethernet a 100 m. El ARC mínimo de 10 dB
debe alcanzarse a 200 Mhz y el cableado debe soportar pruebas de Power
Sum NEXT, más estrictas que las de los cables de Categoría 5 Avanzada.
El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectar a un
equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicas RJ11. Aunque los
conectores RJ-11 y RJ-45 parezcan iguales a primera vista, hay diferencias
importantes entre ellos.
El conector RJ-45 contiene ocho conexiones de cable, mientras que el RJ-11
sólo contiene cuatro.
Existe una serie de componentes que ayudan a organizar las grandes
instalaciones UTP y a facilitar su manejo.

23. CONEXIÓN PUNTO A PUNTO CONEXIÓN EN PAR TRENZADO

25. Armarios y racks de distribución.
Los armarios y los racks de distribución
pueden crear más sitio para los cables
en aquellos lugares donde no hay mucho
espacio libre en el suelo. Su uso ayuda a
organizar una red que tiene muchas
conexiones.
Paneles de conexiones ampliables.
Existen diferentes versiones que admiten
hasta 96 puertos y alcanzan velocidades
de transmisión de hasta 100 Mbps.

26. En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales
de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente
segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que
llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica
transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no
se puede pinchar y sus datos no se pueden robar.
El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy
altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal
y a su pureza.

27. COMPOSICIÓN DEL CABLE DE FIBRA ÓPTICA
Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado,
denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida
como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil
de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como
el vidrio.
Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un
cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro
recibe.
Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras
Kevlar ofrecen solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se
colocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y
coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico
para su protección.

28. Las transmisiones del cable de fibra óptica
no están sujetas a intermodulaciones
eléctricas y son extremadamente rápidas,
comúnmente transmiten a unos 100 Mbps,
con velocidades demostradas de hasta 1
gigabit por segundo (Gbps). Pueden
transportar una señal (el pulso de luz)
varios kilómetros.
El cable de fibra óptica se utiliza si:
• Necesita transmitir datos a velocidades
muy altas y a grandes distancias en un
medio muy seguro.
El cable de fibra óptica no se utiliza si:
• Tiene un presupuesto limitado.
• No tiene el suficiente conocimiento para
instalar y conectar los dispositivos de
forma apropiada.

29. Se pueden utilizar dos técnicas para transmitir las señales codificadas a través de
un cable:
Transmisión en banda base
Los sistemas en banda base utilizan señalización digital en un único canal. Las
señales fluyen en forma de pulsos discretos de electricidad o luz. Con la
transmisión en banda base, se utiliza la capacidad completa del canal de
comunicación para transmitir una única señal de datos.
La señal viaja a lo largo del cable de red y, por tanto, gradualmente va
disminuyendo su intensidad, y puede llegar a distorsionarse. Si la longitud del
cable es demasiado larga, la señal recibida puede no ser reconocida o puede
ser tergiversada.
Como medida de protección, los sistemas en banda base a veces utilizan
repetidores para recibir las señales y retransmitirlas a su intensidad y definición
original. Esto incrementa la longitud útil de un cable.

30. Transmisión en banda ancha
Los sistemas de banda ancha utilizan señalización analógica y un rango de
frecuencias. Con la transmisión analógica, las señales son continuas y no
discretas. Las señales circulan a través del medio físico en forma de ondas
ópticas o electromagnéticas. Con la transmisión en banda ancha, el flujo de la
señal es unidireccional.
Si el ancho de banda disponible es suficiente, varios sistemas de transmisión
analógica, como la televisión por cable y transmisiones de redes, se pueden
mantener simultáneamente en el mismo cable.
A cada sistema de transmisión se le asigna una parte del ancho de banda total.
Todos los dispositivos asociados con un sistema de transmisión dado, por
ejemplo, todas los equipos que utilicen un cable LAN, deben ser configuradas,
de forma que sólo utilicen las frecuencias que están dentro del rango asignado.
Mientras que los sistemas de banda base utilizan repetidores, los sistemas de
banda ancha utilizan amplificadores para regenerar las señales analógicas y su
intensidad original.

31. HUB o CONCENTRADOR
Es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y
retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los
demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de
colisiones y tráfico de red que propician.
Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de
los puertos con los que cuenta, excepto el puerto del que ha recibido el
paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos.

32. CONMUTADOR o SWITCH
Es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores
que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es
interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes
(bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC
de destino de las tramas en la red.

33. CLASIFICACIÓN DE SWITCHES
Store-and-Forward
Los switches Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes del
intercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en el
buffer, el switch calcula y mide el tamaño de la misma. Si falla, o el tamaño es
pequeño o grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama
es descartada. Si todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de
salida.
Cut-Through
Los Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esos
switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de la
trama, que contiene la dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan.
Adaptative Cut-Through
Los switches que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-
forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el
administrador de la red, o el switch puede ser inteligente para escoger entre los
dos métodos, basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos.

34. Switches de Capa 2 o Layer 2 Switches
Son los switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su
principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en los
casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan su
decisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama. Los
switches de nivel 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir en
otras sub-redes.
Switches de Capa 3 o Layer 3 Switches
Son los switches que, además de las funciones de la capa 2, incorporan algunas
funciones de enrutamiento o routing. Los switches de capa 3 soportan también la
definición de redes virtuales (VLAN‘s)
Switches de Capa 4 o Layer 4 Switches
Están en el mercado hace poco tiempo y hay una controversia en relación con la
adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer
3+ (Layer 3 Plus).
Básicamente, incorporan a las funcionalidades de un switch de capa 3 la
habilidad de implementar la políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4
o superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP, FTP, etc.

35. El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open
System Interconnection) fue el modelo de red descriptivo creado por la
Organización Internacional para la Estandarización lanzado en 1984. Es decir, fue
un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de
sistemas de comunicaciones.
CAPA 7 – Ofrece a las aplicaciones (de usuario) la
posibilidad de acceder a los servicios de las demás
capas y define los protocolos que utilizan las
aplicaciones para intercambiar
datos, HTTP, FTTP, SMTP, POP, SSH
CAPA 6 – Se encarga de la representación de la
información, aunque distintos equipos puedan tener
diferentes representaciones internas de
caracteres, números, sonido o imágenes, los datos
lleguen de manera reconocible.
CAPA 5 - Se encarga de mantener y controlar el
diálogo entre dos computadoras que están
transmitiendo datos. Ofrece servicios que como:
Control de sesión entre emisor y receptor, Control de la
concurrencia, Mantener puntos de verificación en la
comunicación.

36. CAPA 4 - Su función básica es aceptar los datos
enviados por las capas superiores, dividirlos en
pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa
de red. También se asegura que lleguen
correctamente al otro lado de la comunicación. Otra
característica es que debe aislar a las capas
superiores de las implementaciones de tecnologías
de red en las capas inferiores.
CAPA 3 - El objetivo de la capa de red es hacer que
los datos lleguen desde el origen al destino. Los
dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en
castellano encaminadores , routers o enrutadores.
CAPA 2 - Se ocupa del direccionamiento físico, de la
topología de la red, del acceso a la red, de la
notificación de errores, de la distribución ordenada de
tramas y del control del flujo.
CAPA 1 - Se encarga de las conexiones físicas de la
computadora hacia la red, se refiere al medio físico
(medios guiados y medios no guiados);
características del medio, como a la forma en la que
se transmite la información.

37. ROUTERS o ENRUTADOR
Direccionador, ruteador o encaminador es un dispositivo de hardware para
interconexión de red de ordenadores que opera en la capa tres (nivel de red). Un
router es un dispositivo para la interconexión de redes informáticas que permite
asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe
tomar el paquete de datos.

38. ACCES POINT
Un punto de acceso inalámbrico (WAP o AP por sus siglas en inglés: Wireless
Access Point) en redes de computadoras es un dispositivo que interconecta
dispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica.
Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede
transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivos
inalámbricos. Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP
asignadas, para poder ser configurados.
Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes
a los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la
transmite entre la WLAN (Wireless LAN) y la LAN cableada.

39. Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede
funcionar en un rango de treinta metros. Este o su antena son normalmente
colocados en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la
cobertura de radio deseada.
El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores. Estos
proporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente (NOS:
Network Operating System) y las ondas, mediante una antena inalambrica.