Teoria Redes.pdf

UNIDAD I
MEDIOS DE TRANSMISION

MEDIOS DE TRANSMISION
REDES ALAMBRICAS
VS.
REDES INALAMBRICAS

Medios de transmisión (1)
Material físico cuyas propiedades
se emplean para facilitar el
transporte de información entre
terminales distantes
geográficamente

Medios de transmisión (2)
• UTP (par trenzado)
• Cable coaxial
• Par de cobre
Pulsos eléctricos
• Infrarrojo
• Fibra óptica
• Luz blanca
Pulsos ópticos
• Ondas de radio
• Redes celulares
• Microondas terrestres y satelitales
Espectro
Electromagnético

TIPOS DE MEDIOS DE
TRANSMISIÓN

TIPOS DE MEDIOS DE
TRANSMISIÓN
Guiados
No Guiados

TIPOS DE MEDIOS DE TRANSMISIÓN
REDES ALAMBRICAS
MEDIOS GUIADOS

MEDIOS GUIADOS
• Cable UTP
• Cable Coaxial
• Fibra óptica
• Modem

Tipos de cables
STP (protegido o apantallado)
•Dos alambres de cobre aislados, en general de 1
mm de espesor. Los alambres se entrelazan en
forma helicoidal.
•Dos hilos conectados. Uno conectado a tierra y
otro por el que se transmite.
•Corta distancia (30-40 metros)

Fibra Óptica
En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de
naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de
manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten
muchas veces en una muy buena elección al momento de observar
rendimiento y calidad de transmisión.
El núcleo de fibra de vidrio circular, tiene un elevado índice de
refracción permite conducir la energía óptica en su interior.
Es el medio idóneos si necesitan altas velocidades de transmisión,
gran ancho de banda o cubrir largas distancias, pues la luz es más
inmune a las interferencias electromagnéticas y posee tiempos de
transición menores

Medios de transmisión:
Guiados. Modem ADSL
• Modem
El módem es un conversor analógico-digital
que se utiliza para transmitir información
digital por las líneas telefónicas.

Guiados. Modem ADSL
• Modem adsl
El router ADSL o encaminador ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)( Línea de Abonado Digital
Asimétrica) de línea de abonado digital asimétrica, es un dispositivo que permite conectar al mismo
tiempo uno o varios equipos o incluso una o varias redes de área local (LAN).
El router que nos facilitan las compañías telefónicas tienes varias funciones: router, módem, switch y
punto de acceso. Estas funciones completan, para un domicilio, las funciones de enrutamiento
Internet, modulación sobre la línea telefónica, elemento central de la red con 4 puertos y acceso
inalámbrico. Con ADSL se trata de aprovechar el mismo cableado del teléfono analógico para la
transmision de datos de Internet a alta velocidad, estableciendo canales de comunicación sobre la
misma línea física.
Estos datos pasan por un filtro (splitter), que permite la utilización simultánea del servicio telefónico
básico (RTC) y del servicio ADSL.

Guiados. Modem ADSL
• Cable-módem.
Es un dispositivo que nos permite acceder a Internet a alta velocidad utilizando la infraestructura de
las redes de televisión por cable. transmite de 300Kbps a 10Mbps aunque la tecnología permite
transmisiones de hasta 40 Mbps. Los usuarios pueden estar recibiendo sus canales de televisión y
simultáneamente utilizando Internet.

Ejemplos de cables comerciales

MEDIOS NO GUIADOS

Una antena es un dispositivo pasivo (un arreglo de conductores eléctricos) que convierte potencia RF
(radiofrecuencia) en campos electromagnéticos o en su defecto intercepta éstos mismos y los convierte a energía
RF.

MEDIOS DE TRANSMISIÓN:
NO GUIADOS
• Onda de Radio:
– Son las más usadas porque son fáciles de generar, viajan grandes
distancias, gran inmunidad a los obstáculos,
– frecuencia: 3 kHz a 300 GHz.
– Omnidireccional
– Las propiedades de las ondas de radio dependen de la frecuencia: A
bajas frecuencias, atraviesan bien los obstáculos, pero a altas
frecuencias, rebotan en los obstáculos

NO GUIADOS
• Microondas Terrestres:
– Las estaciones de microondas consisten de un par de antenas con
líneas de vista conectadas a un radio transmisor que radian radio
frecuencia (RF) en el orden de 300 a 3.000 MHz (3 GHz).
– Haces altamente direccionales. Emplean antenas parabólicas y guías
de ondas.
– Enlace punto a punto. Debido a que las ondas por encima de los 100
Mhz pueden viajan en línea recta, tienen la cualidad de ser enfocadas
puntualmente

NO GUIADOS
• Microondas Terrestres:
– Las microondas están difundidas como un tipo de onda
electromagnética, con una onda de corta longitud (De 1 mm a 1 m).
– Uso: (1) enlace redes LAN, (2) usado como enlace entre una empresa y
un centro que funciones como centro de conmutación del operador.
– Entre mayor altura mayor el alcance.
– Sus problemas, se dan pérdidas de datos por atenuación e
interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas..

NO GUIADOS
• Microondas Satelitales:
Su fundamento es transmitir datos por medio de ondas electromagnéticos a
través del espacio libre.
Se emplea un haz de microondas, sobre el que se modulan los datos y que se
transmite al satélite desde la superficie de la tierra. Este haz es recibido y
retransmitido al destino utilizando un circuito (transpondedor).

NO GUIADOS
– Comunicación realizada por satélites, ubicadas en las orbitas terrestres.
– Un satélite típico tiene un ancho de banda extremadamente grande
(500 Mhz), y puede proporcionar muchos centenares de enlaces con
elevadas tasas de bit, utilizando multiplicación por tiempo.
– Son usados para señales de TV, transmisión telefónica a larga
distancia punto a punto y redes privada punto a punto.
– Los satélites no procesan información, sino que actúa como un
repetidor-amplificador.
– Órbita geoestacionaria.
– Transmisión unidireccional.

NO GUIADOS
..

NO GUIADOS
La frecuencia de subida es mayor que la frecuencia de bajada.
Las frecuencias se han dividido en bandas, donde las bandas C, X y Ku
son la más comunes en la comunicación satelital

NO GUIADOS
• Infrarrojo:
– Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos,
usando una serie de LEDs infrarrojos para ello. Se trata de
emisores/receptores de las ondas entre ambos dispositivos
– Usadas para comunicación a corta distancia; por ejemplo, los
transmisores infrarrojos (control remoto de los televisores, estéreos, etc)
– Tienen el inconveniente de no atravesar objetos sólidos, lo cual a su vez
es una ventaja: ofrecen seguridad.
– Con difusión: punto a punto, modo casi difuso y modo difuso.
– Frecuencia: 300 GHz – 200 THz
– Para conexión local.

NO GUIADOS
• Luz blanca:
– transmisión inalámbrica de datos.
– Se basa en utilizar luz visible para transferir
información entre dispositivos, técnicamente en el
corto alcance (se habla de unos pocos metros).

NO GUIADOS
• Radio celulares/Antenas de telefonía celular
Una antena de telefonía móvil es una estación base, de instalación fija, que se conecta con
los teléfonos móviles mediante ondas electromagnéticas de radiofrecuencia, asimismo las
antenas se comunican con la central de su propia red.
Las antenas de telefonía se caracterizan por ser bi-direccionales (emisión o recepción) de
baja potencia. Además por producir radiación RF, son montadas sobre postes, torres de
transmisión, o en los techos de altos edificios, ya que necesitan estar a cierta altura para
poder tener una cobertura más amplia.

NO GUIADOS
• Radio celulares/Antenas de telefonía celular
Cada celda utiliza un conjunto de frecuencias de radio para facilitar la comunicación en su
área específica. El alcance de estas frecuencias se limita a la celda donde dan servicio y
con objeto de evitar problemas de interferencia, una misma frecuencia puede ser usada
simultáneamente en celdas cercanas pero no contiguas. A su vez, dentro de una celda
cada frecuencia tiene lo que se conoce como un ancho de banda, lo que permite “incluir”
dentro un elevado número de canales para que un gran número de usuarios puedan hablar
sin interferirse entre ellos

Velocidad en la transmisión
de Medios

Retardos
• ▫Tiempo de transmisión
• ▫Tiempo de propagación
• ▫Tiempo de procesamiento

Ejercicio 1
• En una red de conmutación de paquetes entre A y B, se intenta transmitir
un paquete de A a B con una longitud de 4000 bits. Si la tasa de
transmisión de cada enlace es de 500 bps:
• Cuánto demora en transmitir?
• ¿Cuál es el retardo total que tendrá el paquete en llegar B si se considera
que tenemos retardo de cola de 25 mseg?
• Cuál es su ganancia si se transmite por una línea modem a 512 kbps?

Ejercicio 2
• Sea una red como la figura, compuesta por dos segmentos, uno
inalámbrico y el otro un bus de cable. Se interconectan mediante un
repetidor que funciona de formas transparente. La velocidad de transmisión
en las dos redes es de 10Mbps, la velocidad de propagación en el bus es
de 2x108 m/s y la velocidad de propagación de las ondas de radio es de
3x10**8 m/seg. La máxima distancia que admite el bus es de 500 m y la
máxima distancia desde un terminal inalámbrico al repetidor inalámbrico es
de 1 km.
• Si se desea enviar un paquete de 6.5MByte, entonces:
• 1. ¿Cuál es el retardo del mensaje?
• 2. ¿Cuál es la velocidad promedio de transmisión que se puede alcanzar
entre un terminal inalámbrico y uno fijo en el peor caso (máxima distancia)?
• 3. Si se cambia la antena de la repetidora, y se crea un enlace, con una
velocidad en el terminal inalámbrico de 1 Mbps. ¿cuál es la velocidad
promedio del enlace?

MODELO DE COMUNICACIÓN DE SHANON
1.1. Modelo de comunicación de Shanon y Weaver.
El modelo de comunicación de Shanon y Weaver es la representación de la
comunicación presente en las formas de comunicación de este siglo, presentado
en 1948 estructura los elementos necesarios para que un mensaje se envíe desde
un punto A hasta el punto B, incluso un destino múltiple de B1, B2, … Bn.
Esta representación se esquematiza en la figura 1, donde la información es
introducida mediante un dispositivo de entrada a un Sistema Fuente y que
mediante un transmisor o codificador es convertida en una señal que depende de
las características del medio de transmisión(Alvarado, 2008). El medio de
transmisión es el canal, cuya presencia permite el viaje de los datos, y que definirá
la señal en que se ha convertido el mensaje. En el otro extremo en el Sistema
Destino, el receptor recibe la señal transmitida, reconvertida a un formato conocido
por el decodificador y es aproximadamente igual a la señal de entrada
(información). Finalmente, el dispositivo de salida entrega el mensaje (información
transmitida)
Figura 1. Modelo de Comunicación de Shanon y Weaver (García, 2019)
En cualquier red o sistema de comunicación se representa por un esquema
compuesto por seis elementos que completan la transmisión y recepción del
mensaje. En detalle, describiendo cada elemento representado en la figura 2, lo
expresa Alvarado (2008) y Shim, Siegel y Chi (1999), de la siguiente forma:
Figura 2. Elementos del modelo de comunicación (García, 2019)

a) Fuente o emisor: El elemento emisor inicial del proceso de comunicación;
produce un cierto número de palabras o signos que forman el mensaje a
transmitir. Por ejemplo, puede ser la persona que, habiendo descolgado el
teléfono y marcado el número comienza a hablar. Puede ser, del mismo modo, la
persona que habla a través del radio o televisión. Es decir, genera una señal
(petición u origen de la comunicación).
b) El codificador o transmisor: Es el emisor técnico, esto es el que transforma el
mensaje emitido en un conjunto de señales o códigos que serán adecuados al
canal encargado de transmitirlos. Por ejemplo, el transmisor transformará la voz
en impulsos eléctricos que podrán ser transmitidos por el canal. Es decir, prepara
la comunciación para que pueda viajar por la línea.
c) El canal: Es el medio técnico que debe transportar las señales codificadas por
el transmisor. Este medio será, en el caso del teléfono, los cables, o la red de
microondas por la empresa telefónica en comunicaciones internacionales, por
ejemplo.
d) El decodificador: También aquí se trata del receptor técnico, cuya actividad es
la inversa de la del transmisor. Su función consiste entonces en decodificar el
mensaje transmitido y conducirlo por el canal, para transcribirlo en un lenguaje
comprensible por el verdadero receptor que es llamado destinatario. En este caso,
es entonces el aparato telefónico, el receptor de radio o el televisor. Es decir,
recoge la señal y la vuelve a traducir para que el receptor la procese.
e) El destinatario o receptor: Constituye el verdadero receptor a quien está
destinado el mensaje, el usuario final. Será entonces la persona a quien se dirige
el llamado telefónico o el conjunto de persona-audiencia de radio o de TV, por
ejemplo.
f) El ruido: Es un perturbador, que altera en diverso grado la señal durante su
transmisión: ruidos de interferencia, una falla de registro gráfico, por ejemplo.
Todos los elementos precedentes son considerados como ruidos que pueden,
entonces, provenir del canal, del emisor, del receptor, del mensaje, etcétera.
Agrega Piequero (2010), que estas señales no deseadas que se insertan
entre el emisor y el receptor, tienen tipos como:
a. Ruido térmico: agitación térmica de los electrones dentro del conductor
b. Ruido de intermodulación: no linealidad en el transmisor
c. Diafonía: acoplamiento entre líneas que transportan señales.
d. Ruido impulsivo. Difícil de corregir. Peligroso para las datos digitales
e. Atenuación: Pérdida de potencia de la señal por la longitud del medio.

Figura 3. Ruido (Romero, 2010)
1.2. El mensaje en el mundo informático
En el mundo informático todo lo que percibimos como realidad, en
imágenes o sonidos es traducido al entorno digital. Así como el almacenamiento
de información de programas y bases de datos, para que sean procesados deben
estar en un formato digital. Por tanto, la unidad fundamental de la información es
el bit.
El bit se puede asociar a unidades de almacenamiento, por lo tanto, la
unidad fundamental es el byte, equivalente a 8 bits. Además, en este mundo de
grandes oleadas de información y archivos multimedia la conversión de
información requiere de unidades que sean múltiplos de estas unidades que
puedan ser representativas a estos volúmenes de almacenamiento. En este
orden, se crean múltiplo de bytes y bits, como son:

Tabla 1. Unidades de almacenamiento de información (García, 2019)
1.3. Modem como comunicación digital
En el mundo de las telecomunicaciones llegar a transmitir dos puntos
distantes a través de diferentes medios de transmisión se auxilia de impulsos de
diferente forma para llegar a transmitir la información con todas sus
características. Cuando un mensaje es enviado desde el destino se transforma
para llegar a cubrir la distancia requerida, por lo cual se requiere de un elemento
físico que sea capaz de interpretar ese nuevo pulso y repetir fielmente la
información.
En este intercambio de señales se encuentran las señales analógicas y
digitales. Halsall (2006) describe la señal analógica como un pulso continuo en el
tiempo que toma un grupo de valores en un lapso de tiempo, ejemplos son las
ondas eléctricas o la voz, que son captados porque pueden tomar varios valores.
En otro orden, Shim, Siegel y Chi (1999), dicen que las señales digitales
son pulsos de voltaje individuales que representan a los bits que se agrupan para
formar caracteres. Agregan, que este tipo de señal generalmente se utilizan en la
parte interna de una computadora para transmitir datos entre componentes
electrónicos y dispositivos de corto alcance.
Las redes de comunicación utilizan varios medios para transformar la
información. Un dispositivo con esta finalidad es el modem, simplificando el
concepto modulador-demodulador, que emula un proceso de comunicación, como
lo indica la figura 3. Shim, Siegel y Chi (1999), explican que las redes analógicas
requieren de transformar pulsos digitales para que ingresen al computador, y
viceversa, en tal forma que el modem tendría la propiedad de transformar en estos
pulsos y recorrer grandes distancias.

Figura 4. Comunicación a través de modems (Tanembaum, 2012)
DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓN
1.4. Dispositivos de Interconexión
Los dispositivos de interconexión permiten conectar segmentos de una
misma red, o redes diferentes. Los dispositivos que se utilizan en una red son:
Repetidores, Hub, Bridges, Switch, Routers, además de Gateways. Estos
dispositivos varían de inteligencia y complejidad basándose, principalmente, en la
capa de modelo OSI que funcionan, su relación se describe en la tabla 6. Para
representarlos, utilizando la nomenclatura de la academia Cisco, se hace en
símbolos como lo representa la figura siguiente:
Figura 42. Dispositivos de interconexión (García, 2019)
Si un dispositivo trabaja en una capa necesariamente tiene que trabajar en
sus capas inferiores. Mientras que los hub, switch y router son elementos básicos
necesarios a la hora de crear una red, los bridges y los gateways son utilizados en
casos muy puntuales. Estos dispositivos de interconexión enlazan estaciones que
se comunican. Los equipos finales de red son equipos de usuario o dispositivos de
terminación, identificados por una IP específica. Estos pueden ser: puntos de

acceso inalámbrico (AP), servidro, computador, laptop, impresora, impresora en
red o Pool (servidor) de impresión.
1.4.1. Repetidor
Un repetidor es un dispositivo hardware encargado de amplificar o
regenerar la señal de transmisión. Este fenómeno ocurre ya que la señal de
transmisión se atenúa, o incluso se pierde, cuanto mayor es la distancia a la que
se desea transmitir, entonces este dispositivo opera de forma física para permitir
que los bits viajen a mayor distancia a través de los medios. Normalmente, la
utilización de repetidores está limitada por la distancia máxima de la red y el
tamaño máximo de cada uno de los segmentos de red conectados.
Afirma Molero (2015) que el repetidor es transparente a todos los niveles de
las estaciones en comunicación, es decir, los niveles físicos de ambas redes
deben ser idénticos. Los repetidores no se utilizan para acoplar subredes
diferentes, sino para amplificar o prolongar una subred existente como por ejemplo
una interconexión de bus.
Se pueden encontrar dos tipos:
a. El repetidor eléctrico (alámbrico)
Para una red de transmisión se atenúa, se utiliza un dispositivo que
amplifique la señal. Los segmento de red son limitados en su longitud, si es por
cable, generalmente no superan los 100 metros, debido a la pérdida de señal y la
generación de ruido en las líneas, por lo tanto, al utilizar un un repetidor se puede
evitar el problema de la longitud, ya que reconstruye la señal eliminando los ruidos
y la transmite de un segmento al otro. Es decir, aumenta el alcance de una
conexión alámbrica, disminuyendo la degradación de la señal eléctrica en el medio
físico. Utiliza conectores de cable como una unión “T”.
Figura 43. Repetidor alámbrico
b. Repetidor inalámbrico, punto de acceso o Access Point (AP)
Es un dispositivo electrónico, clasificado como un periférico de la red local
inalámbrica, el cual tiene como única función, autorizar el acceso mediante redes
inalámbricas a los dispositivos de acceso inalámbricos (laptop, tablet, smartphone,
etc.), de modo que puedan hacer uso de los recursos compartidos disponibles en
las redes y por extensión, de las redes locales. El punto de acceso recibe la
información, la almacena y la transmite entre la red inalámbrica local (WLAN) y la
LAN cableada.

Figura 44. Repetidor inalámbrico
Muchos AP pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor,
permitiendo realizar "roaming". Los puntos de acceso inalámbricos tienen
direcciones IP asignadas, para poder ser configurados. Tiene como
características: (1) Su tecnología de comunicación es a base de ondas de radio
capaces de traspasar obstáculos, sin embargo entre cada uno de ellos, la señal
pierde fuerza y se reduce la cobertura; (2) cuenta con un alcance máximo de
distancia radial, la cual puede ser de hasta 100 m, finalmente, (3) integra interfaz
gráfica para ser administrado mediante navegador de Internet (simplemente
escribiendo en la barra de direcciones la dirección IPv4 del access point y
autenticando con usuario / contraseña).
1.4.2. Concentrador o hub
Un concentrador o hub es el dispositivo que centraliza el cableado de una
red en estrella y constituye, así, el nodo central de ésta, segmentando este
dominio a través del mismo bus de datos. Un hub es un dispositivo de
interconexión que permite conectar varios host o varios segmentos de la misma
red. El tamaño del hub viene determinado por el número de entradas que tiene
(puertos).
Figura 45. Hub de cuatro puertos USB y cable USB-3
El hub actúa como un dispositivo inteligenete, es decir, realiza la división del
ancho de banda según las peticiones de los usuarios en forma de responder a
ellas. El hub recibe la señal de una estación de trabajo o segmento de la red que
la quiere transmitir y la emite por sus diferentes puertos. Por lo tanto, una
restricción que tiene un hub es evitar que produzcan colisiones cuando recibe una
señal por varios puertos.
Su mecanismo de transmisión se basa en difundir los paquetes de datos
por todos los puertos, como un único bus de transmisión, así lo sugiere la figura 38

en la distribución a cualquier estación de ese grupo, se basa en difundir los
paquetes de datos por todos los puertos a la vez, estén o no ocupados por un
cable o por un PC encendido en ese momento, es decir, recibe una señal por un
puerto y lo que hace es enviar la señal recibida por todos los demás puertos. Por
ejemplo, un hub de ocho puertos transmite la señal a los ocho puertos a la vez. El
ordenador destinatario recibe la información y el resto la omiten. Funciona como
un repetidor, pero permite la interconexión de múltiples nodos. Las peticiones de
varias estaciones utilizan el mismo bus de datos.
Figura 46. Difusión de paquetes por un hub: (a) los puntos de conexión, (b)
conexión para enviar a otro computador, (c) conexión para enviar a varios
computadores.
1.4.3. Modem ADSL
Como tal, el módem es un adaptador que convierte las señales digitales
producidas por terminales de datos en señales compatibles con el medio de
transmisión. Un módem es un dispositivo relacionado con la capa física, que sirve
para modular y desmodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) una
señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora.
Su ubicación lo interrelaciona entre las líneas telefónicas (red de línea de
abonado) y la red doméstica. En las redes domésticas y de pequeñas empresas
el modem ADSL tiene la función de ser el elemento que le da entrada al ISP.

Figura 47. Modem ADSL (García, 2019)
1.4.4. Switch
Un switch, al igual que un hub, es un dispositivo de interconexión que
permite conectar varios segmentos de la misma red, pero está vinculada a la capa
de enlace de datos del modelo OSI. El switch segmenta la red en pequeños
dominios de colisiones, obtendiendo un alto porcentaje de ancho de banda para
cada puerto.
Esto fortalece la seguridad, para Tanembaum (2012) los switches sólo
envían tramas a los puertos para los cuales están destinadas. Cuando el puerto de
un switch recibe una trama Ethernet de una estación, el switch verifica las
direcciones de Ethernet para ver cuál es el puerto de destino de la trama. A
continuación, el switch reenvía la trama a través de su plano posterior de alta
velocidad hacia el puerto de destino Después, el puerto de destino transmite la
trama sobre el cable, de manera que pueda llegar a la estación de destino.
Ninguno de los otros puertos sabe siquiera que existe la trama.

Figura 48. Switch (García, 2019)
Su funcionamiento es comparable con otros dispositivos de interconexión.
Cuando se compara el hub y el switch se encuentran varias diferencias: (1) El
switch tiene una pequeña memoria asociativa en la que guarda la dirección física
(MAC) del equipo que está conectado a cada uno de sus puertos, en
consecuencia, al recibir un mensaje el switch mira la dirección de destino y lo
envía sólo a su destinatario; (2) El switch puede agregar mayor ancho de banda,
acelerar la salida de paquetes, refducir el tiempo de espera y bajar el trabajo por
puerto, en consecuencia, resuelve plos problemas de rendimiento y seguridad
vistos en los hubs; (3) en su exterior, un switch se ve igual que un hub, ambos son
cajas que por lo general contienen de 4 a 48 puertos, cada uno con un conector
estándar RJ-45; (4) según Alvardo (2008), los hub difunden la información que
reciben desde un puerto por todos los demás a la misma velocidad, mientras que
el switch, siguiendo la topología estrella, se caracterizan por el número de puertos
y las velocidades que soportan, por ejemplo, son habituales los hub 10/100 de 8
puertos, finalmente, (5) afirma Tanembaum (2012), que el switch mejora el
desempeño de la red en comparación con un hub, ya que no hay colisiones y se
pueden enviar varias tramas al mismo tiempo por distintas estaciones.
Para Tanenbaum (2012), el switch maneja segmentos de red funcionando
de manera similar a los bridges, pasando datos de un segmento a otro, de
acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red,
considerando que ambos son dispositivos que trabajan en la capa de enlace de
datos. También tiene una función similar a un routers, pero restringida a redes
locales, sin embargo, una diferencia de importancia entre un switch y un router es
que este último permite optimizar la ruta cuando la red es muy grande
Su gran fortaleza se basa, en que es el dispositivo para separar en
subredes un grupo de trabajo cableado, que pueden resolver el aumento de la
carga o tráfico en un red LAN. Esta tecnología hace posible que cada una de las
puertas disponga de la totalidad del ancho de banda para su utilización. Por lo
tanto, estos equipos habitualmente trabajan con anchos de banda de 10 y 100

Mbps, cuyos canales simétricos se ubican desde su puerto 2 y permitiendo en el
primero su mayor capacidad de canal (configuración asimétrica).
Algunos ejemplos de configuraciones de grupos de trabajo de un switch son
los siguientes:
a. Contando con 3 grupos de trabajo independientes, A, B y C, con 3, 3 y 2 pc,
respectivamente; próximas para estar cableadas y con conexión simétrica
Sub-red Puertos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tarjeta de red X X X X X X X X
Subred A X X X
Subred B X X X
Subred C X X
Tabla 8. Conexión de subredes simétricas en un switch (García, 2019)
b. Contando con 3 grupos de trabajo independientes, A, B y C, con 3, 3 y 2 pc,
respectivamente; y una impresora en el grupo A (la impresora se conecta en el
puerto 5).
Sub-red Puertos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tarjeta de red X X X X X X X X X
Subred A.imp X X X X
Subred B X X X
Subred C X X
Tabla 9. Conexión de subredes simétricas en un switch (García, 2019)
c. Con 3 grupos de trabajo A, B y C, con 3, 3 y 2 pc y un servidor de impresión
(pool de impresión), en forma de utilizar la configuración de un switch simétrico
con control central (el puerto 10 es el servidor de impresión)
Sub-red Puertos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tarjeta de red X X X X X X X X X
Subred A x X X X X
Subred B x X X X X
Subred C x X X X
Tabla 10. Conexión de subredes con un switch centralizado (García, 2019)
d. Con 3 grupos de trabajo A, B y C, con 3, 3 y 2 pc y un servidor de impresión, en
forma de utilizar la configuración de un switch asimétrico con control central (el
puerto 1 es el servidor de impresión, el cual tiene un mayor ancho de banda)
Sub-red Puertos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tarjeta de red x X X X X X X X X

Subred 1 x X X X
Subred 2 x X X X
Subred 3 x X X
Tabla 11. Conexión de subredes centralizada de un switch (García, 2019)
Los switches pueden tener otras funcionalidades, como redes virtuales y
permiten su configuración a través de la propia red. Procesan las direcciones
MAC en una LAN y no modifican el contenido del paquete. Inspecciona la
dirección de fuente y destino del paquete (MAC Address) para determinar la ruta
de conmutación, y al estar conectados a la tarjeta de red, los envíos pueden verse
en forma independiente y transparente para los otros puertos.
1.4.5. Bridge o Puente
Son elementos inteligentes, que trabajan en la capa de enlace, constituidos
como nodos de la red, que conectan entre sí dos subredes, transmitiendo de una a
otra el tráfico generado no local. Con esto, disminuyen el total de paquetes
circulando por la red. Permiten solucionar problemas de congestión de paquetes
mediante aislación de tráfico Introduce retardo para medios de acceso de menor
velocidad.
Al igual que un repetidor, un bridge o puente puede unir segmentos o
grupos de trabajo LAN. Sin embargo, un bridge puede, además, dividir una red
para aislar el tráfico o los problemas. Por ejemplo, si el volumen del tráfico de uno
o varios equipos, o de un departamento, está sobrecargando y ralentiza todas las
operaciones, el bridge puede aislar esos equipos o ese departamento.
Figura 49. Bridge (García, 2019)
Se utilizan para: (1) Ampliar la extensión de la red, o el número de nodos
que la constituyen; (2) Unir redes con diferente topología; (3) cuando un bridge
une redes exactamente iguales, su función se reduce a direccionar paquetes hacia
la subred destino, pero (4) cuando un bridge se encuentra en redes diferentes,
debe realizar funciones de traducción en tre las tramas de una topología a otra.
La interconexión de un bridge se deriva la dirección MAC del segmento.
Describe Tanembaum (2012) en el caso (a), dos redes LAN multiderivación se
unen mediante una estación especial, se agrega un puente como una nueva
estación en cada LAN multiderivación. En cambio, para conectar redes LAN punto
a punto mediante puentes, caso de la figura estos son los dispositivos a los que se
conectan las estaciones y el hub, para incrementar su desempeño.

Figura 50. (a) Puente que conecta dos redes LAN multiderivación; (b) Puentes
que conectan estaciones punto a punto (Tanembaun, 2012)
Los bridge realizan una técnica de aprendizaje, ya que construyen tablas de
dirección que describen la rutas, bien sea mediante el examen del flujo de los
paquetes o bien con la obtención de la información de los "paquetes exploradores"
(encaminamiento fuente) que han aprendido durante sus trayectorias la topología
de red
1.4.6. Router o Enrutador
Un router es un dispositivo que opera en la capa de red, con el propósito
general de segmentar la red, con la idea de limitar el tráfico de broadcast y
proporcinar seguridad, control y redundancia entre dominios. También Alvarado
(2009), afirma que un router se relaciona con la capa de red, trabaja con
direcciones IP y se utiliza para interconectar redes y requiere una configuración.
Cada conexión con un router representa una subred, un grupo independiente sea
determinado por: (1) computador, (2) móvil, (3) otro dispositivo u (4) otro router.
El router tiene dos funciones básicas: (1) Enrutamiento, al crear y
mantener las tablas de enrutamiento (estático o dinámico) para cada capa de
protocolo de red, encaminando la información por la ruta óptima, segundo, (2)
Filtrado de paquetes, comunicar varias redes es el encargado ideal para decidir
qué información tiene que pase o qué información tiene que ser bloqueada. Por
eso, es que puede actuar como firewall

Figura 51. Router (García, 2019)
En una interred los routers pueden enlazarse mediante conexiones directas
o pueden estar interconectados a través de subredes, reconociendo que cada
conexión al router como eje central representa un canal separado, es decir, cada
conexión a un router representa una sub-red.
Al entrar a la configuración de un rotuer, se encuentran parámetros que
definen el dominio (la subred), En figura 48 se encuentran parámetros requeridos
para la configuración de routers en redes locales, ya que requieren del
encabezamiento del dominio que va a integrar.
Figura 52. Parámetros de un router NAT (García, 2019)
Destacando la función como elemento de interconexión para una red global
por internet, representa el punto de entrada que la identifica como una ip global
que le permite descargar información; un proveedor de servicio (ISP) deberá tener
un punto de entrada (mediante un router) que lo conecte a la red de comunicación,
para establecer en un sistema distribuido los diferentes servicios. Si se desea
agregar otro proveedor de servicio de internet distinto, con fines de tener robustez,
asegurar la comunicación en línea u otro motivo, deberá tener otro punto de
acceso a través de otro Router en otro punto de enlace.

1.4.7. Gateway o Puerta de Enlace
Los gateway se distinguen por la capa en la que operan en la jerarquía de
protocolos. Como expresa Tanembaum (2012), los gateway son las puertas de
enlaces a las aplicaciones, entienden el formato y contenido de los datos; y
pueden traducir los mensajes de un formato a otro. Por ejemplo, un gateway de
correo electrónico puede traducir los mensajes de Internet en mensajes SMS para
teléfonos móviles. En realidad no es un dispositivo físico, sino un proceso de
reenvío que opera en una capa alta.
Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica
llamada IP Masquerading (enmascaramiento de IP), usada muy a menudo para
dar acceso a Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una
única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.
La dirección IP de un gateway a menudo se parece a 192.168.1.1 o
192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos, 127.x.x.x, 10.x.x.x, 172.x.x.x,
192.x.x.x, que engloban o se reservan a las redes locales, es decir, forman
dominios en los grupos de trabajo. En redes domésticas los routers ADSL como
gateways para conectar la red local doméstica con la red del ISP que provee
desde la línea de abonado (telefónica), conectando dos redes independientes
haciendo uso del NAT.

1. Modelo OSI
OSI son las siglas que significan Open Systems Interconnection o
Interconexión de Sistemas Abiertos. Es un modelo de referencia creado por la ISO
para la interconexión en un contexto de sistemas abiertos. Se trata de un modelo
de comunicaciones estándar entre los diferentes terminales y host, el cual
describe los cambios de la información para completar el proceso de
comunicación, creando consecutivamente niveles para convertir un mensaje en
tramas capaces de viajar por un medio de transmisión hasta su destino.
Figura 6. Modelo OSI (Valdivia, 2014)
Observando en detalle, la función de cada nivel se puede describir:
a) Capa de Aplicación: El nivel de aplicación es siempre el más cercano al
usuario, sin embargo, en realidad el usuario no actúa sobre la aplicación sino que
interactúa con los programas, que a su vez, interactúan con el nivel de aplicación.
Por nivel de aplicación se entiende el programa o conjunto de programas que
generan una información para que esta viaje por la red. Como afirma Valdivia
(2014), esta capa ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los
servicios, como correo electrónico, y otros de propósitos generales.
b) Capa de presentación: La tarea principal es la representación de la
información, es decir, codificar el mensaje como un traductor en binarios. Se
ocupa de los aspectos de sintaxis y semántica de la información que se transmite.
Esta acción utiliza un algoritmo de compresión y cifrado de la información
reduciendo el número de bits, convirtiendo el mensaje (de cualquier tipo) en un
conjunto de bits que serán enviados.

Para Tanembaum (2012), la capa de presentación se enfoca en la sintaxis y
la semántica de la información transmitida. Para hacer posible la comunicación
entre computadoras con distintas representaciones internas de datos, podemos
definir de una manera abstracta las estructuras de datos que se van a
intercambiar, junto con una codificación estándar que se use “en el cable”. La capa
de presentación maneja estas estructuras de datos abstractas y permite definir e
intercambiar estructuras de datos de mayor nivel (por ejemplo, registros
bancarios).
c) Capa de sesión: Como afirma Romero (2010), se encarga de sincronizar el
envío de información, mantener y controlar el enlace creado entre dos equipos,
estableciendo la conversación, los turnos de palabra, el intercambio de datos, etc.
Esta capa es quien libera la memoria cuando se estan enviando datos.
En más detalle, permite a los usuarios sesionar entre sí permitiendo
acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia, o transferir un archivo
entre dos máquinas distintias, es decir, permite a los usuarios en distintas
máquinas establecer sesiones entre ellos. Agrega Tanembaum (2012), las
sesiones ofrecen varios servicios, incluyendo el control del diálogo (llevar el control
de quién va a transmitir), el manejo de tokens (evitar que dos partes intenten la
misma operación crítica al mismo tiempo) y la sincronización (usar puntos de
referencia en las transmisiones extensas para reanudar desde el último punto de
referencia en caso de una interrupción).
d) Capa de Transporte: Este protocolo acepta los datos de la capa superior
(sesión) y los divide en unidades más pequeñas, para pasarlos a la capa de red,
asegurando que todos los segmentos lleguen correctamente, independientes del
hardware en el que se encuentre, al contenido del mensaje o a lo largo del
mensaje.
La capa de transporte cuando divide los mensajes, crea una trama en que
divide al mensaje original y le agrega información de control, para su identificación
y conteo. La independencia de los mensajes, para la capa de red, permite la
descomposición de la información original en paquetes más pequeños, fáciles de
transportar, y cuya indeterminación ayuda a la seguridad del mensaje, es decir, en
este punto se envían datos no información.
e) Capa de red: La capa de red se encarga de establecer la ruta más óptima que
llevará los datos hasta su receptor final, como lo describe Shim, Siegel y Chi
(1999). Su objetivo es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun
cuando ambos no estén conectados directamente. Su identificación se relaciona
con las direcciones ip, tanto locales como globales, es decir, ese destino no sólo
pide su etiquetado como destino en una red local sino que también lo puede
identificar en toda la internet. Especifica Tanembaum (2012), sobre la capa de red
controla la operación de la subred, ofreciendo esa identidad en el entorno de
trabajo dentro del sistema de equipos que comparten un dominio.
Una de sus funciones es eliminar los cuellos de botella que se producen al
saturarse la red de paquetes enviados, por lo que también es necesario encaminar
cada paquete con su destinatario. Es necesario aplicar un algoritmo que para

evitar esos retardos ofrezca un direccionamiento óptimo, y más en este caso, que
existe una contabilidad sobre los paquetes enviados a los clientes, en
consecuencia, planificar el enrutamiento necesario.
f) Capa de enlace de datos: Para Romero (2010), la capa de enlace de datos
principalmente representa las funciones encargadas de proporcionar un servicio
de datos seguro. Enfatiza Tanembaum (2012), que la principal tarea de la capa de
enlace de datos es transformar un medio de transmisión puro en una línea que
esté libre de errores de transmisión. Enmascara los errores reales, de manera que
la capa de red no los vea. Para lograr esta tarea, el emisor divide los datos de
entrada en tramas de datos (por lo general, de algunos cientos o miles de bytes) y
transmite las tramas en forma secuencial. Si el servicio es confiable, para
confirmar la recepción correcta de cada trama, el receptor devuelve una trama de
confirmación de recepción.
En ese orden, se encarga de que los mensajes entre dos puntos de la red
lleguen sin errores, independientemente de la tecnología de transmisión física
empleada. Es decir, interactúa entre las dos capas que lo rodea, hace que la capa
de red enmascare los errores entre los dos puntos sin importar la tecnología
empleada en la capa física.
El nivel de enlace trata de detectar y corregir los errores, similar al proceso
que hace la capa de transporte, pero este detecta errores directamente sobre la
conexión. Por ejemplo, Valdivia (2014) menciona que esta capa identifica cuando
se transforma la línea de trasmisión, y ésta busca solucionar problemas de
reenvío, o mensajes duplicados cuando hay destrucción de tramas.
Las redes de difusión tienen una consideración adicional en la capa de
enlace de datos: cómo controlar el acceso al canal compartido. Una subcapa
especial de la capa de enlace de datos, conocida como subcapa de control de
acceso al medio, es la que se encarga de este problema.
Esta capa se encuentra enfocada en la tarjeta de red, donde se ubica la
dirección MAC. Expresa Halsall (2006), que los puertos MAC se utilizan para
interconectar segmentos LAN del mismo tipo, es decir, estos puertos demarcan las
redes LAN como grupos de trabajo conectados por esta tarjeta. Algunos ejemplos
de este dispositivo se encuentran en la figura 5.

Figura 7. Ejemplos de tarjetas de red (García, 2019)
g) Capa física: La capa física, según Romero (2010), representa las funciones del
proceso de comunicación que traducen la información en fenómenos físicos
capaces de transmitirse por el canal de comunicación, bien sea en señales
eléctricas, lumínicas o electromagnéticos, lo que queda definido por el medio de
transmisión. Explica Tanembaum (2012), que la capa física se relaciona con la
transmisión de bits puros a través de un canal de transmisión en una señal física.
Incluye las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de
procedimientos de la transmisión física. Sin embargo, es necesario distinguir que
acondiciona la señal para el canal pero no es propiamente el canal de
comunicación.
Con todo lo anterior, el modelo OSI describe en un modelo de siete capas la
transformación de la información desde que el usuario ingresa la información al
programa (capa de aplicación), en una serie de codificaciones que conducen a
nuevas tramas, reconvirtiendo los pulsos en tramas de información para que sean
pulsos interpretados por un medio físico (capa física) y puedan completar su
envío. Esta dirección, indica un seguimiento desde el emisor hasta el canal para
enviar el mensaje, reconvertido en pulsos comprendidos por los equipos de
comunicaciones, luego, en un proceso inverso, desde que el medio envía los
pulsos que son bits puros, son procesados y verificados, hasta llegar al programa
que verá el receptor. La información se transforma en protocolos para completar
el modelo de comunicación de Shanon y Weaver. Se sintetiza en la tabla
siguiente:
Capa Nombre Función Características
7
Capa de
aplicación
Funciones de usuario. Intercambio de
variables. Servicios de comunicación
específicos de usuario.
Servicios de comunicación
Servicios de red a aplicaciones

6
Capa de
presentación
Codificación de datos. Diagnóstico.
Conversión del sitema de
comunicación en un formato adecuado
el equipo.
Representación de datos
5
Capa de
sesión
Sincronización. Requerimiento de
respuestas. Establecimiento,
disolución y vigilancia de una sesión.
Coordinación de la sesión
4
Capa de
transporte
Establecimiento/disolución de enlace.
Formación, repetición y clasificación de
paquetes
Transmisión asegurada de
paquetes.
Conexión extremo a extremo
3
Capa de red Direccionamiento de otras redes y
control de flujo. Rutas de
comunicación, buscando la más
óptima. Eliminar cuellos de botella
Comunicación entre dos
subredes.
Determinación de ruta y
direccionamiento lógico
2
Capa de
enlace de
datos
Método de acceso. Gestión de
colisiones. Limitación de los bloques
de datos, transmisión asegurada,
detección y eliminación de errores
Modos de acceso al medio.
Direccionamiento al medio físico
1
Capa física Acondicionar la señal para el medio
físico. Test de errores a nivel de bit
Señalización y transmisión
binaria
Tabla 2. Capas del modelo OSI (García, 2019)
2. Modelo TCP/IP
Expresa Estrada (2004), los protocolos IP (Protocolo de Internet) y TCP
(Protocolo de Control de Transmisión) se originaron a principios de 1980 y fueron
adoptados por la red ARPANET en 1983, que estaba integrada por cientos de
computadoras de universidades, centros de investigación militar y algunas
empresas. El e-mail (electronic mail) fue el servicio más comúnmente utilizado
entonces, mientras que el sistema operativo más empleado era UNIX. En
búsqueda de extender este tipo de red, se buscó ampliar las fronteras de este
enlace hasta combinarse en otro esquema de comunicación.
En el caso de los protocolos TCP/IP es un código abierto donde se
interceptan los códigos de transporte y los códigos de red (protocolo ip), es decir,
se direccionan la seguridad y partición de los segmentos de la información, a su
vez, con el envío a un punto destino; lo cual representa la base del protocolo de
internet. Este código se conforma por cuatro capas, descritas en la figura
siguiente:

Figura 8. Modelo TCP/IP (García, 2019)
La transmisión de archivos en internet, explica Estrada (2004), el protocolo
TCP/IP divide la información en paquetes de menor tamaño, llamados
“datagramas” o grupos de datos que se envían como si fueran otros mensajes.
Mientras que el IP tiene como función enviar los paquetes de información de
manera copiosa de un sitio a otro, el TCP se ocupa de dividirlos en paquetes,
ordenarlos en secuencia y añadir información para controlar los errores, con el fin
de que fluyan y que los datos sean los correctos. En el otro extremo, el mismo
protocolo TCP se encarga de recibir los datagramas, revisar si existen errores y
ordenarlos como fueron enviados. Para el envío de archivos de gran tamaño,
como los de una revista digital, entre dos máquinas que se encuentran a miles de
kilómetros de distancia, se requieren sólo unos segundos, aunque los paquetes de
información tengan que pasar de máquina en máquina hasta llegar a la del usuario
que los solicitó, gracias a su dirección IP.
En detalle, examinando capa protocolo se expresa:
a) Capa de aplicación: Protocolo de capa superior, más cercano al usuario, es
donde el mensaje entrega su formato a la siguiente capa. En este nivel, el
programa crea la trama codificada para el procesamiento computacional
representando los datos. Incluye los servicios de red a apliaciones.
b) Capa de transporte: Admite las comunicaciones entre distintos dispositivos de
distintas redes. Los datos se dividen en segmentos TCP donde se le otorga una
etiqueta que contiene los procesos que debe ejecutar. Verifica la conexión
extremo a extremo, y la segura entrega de paquetes. Similar a su homólogo del
modelo OSI.

c) Capa de internet: relacionado con la determinación de ruta e IP, lo que
representa el direccionamiento lógico. Dentro de este protocolo los segmentos
TCP se encapsulan dentro de un paquete ip, donde se asigna un encabezado
(agrega información de control y conteo) el cual lo ubica de cada dirección ip de
destino. En este punto, se determina la mejor ruta a través de la red.
d) Capa de acceso a la red: Se relaciona con la dirección física (Dirección MAC)
en el cual sigue agregando información para el destino. Se orienta a verificar la
señal y transmisión binaria. Controla los dispositivos del hardware y las interfaces
hacia los medios que forman la red, ya que utilizan los protocolos de acceso al
medio, protocolos que controlan los medios.
3. Comparación del modelo OSI con el modelo TCP/IP
Figura 9. Modelo OSI y modelo TCP/IP (García, 2019)
Los modelos OSI y TCP/IP representan esquemas de comunicación que
completan la utilización de protocolos como herramienta de conversión,
transmisión y verificación de datos, desde el usuario hasta el envío de los bits
puros en el medio de transmisión. En realidad, desde el punto de vista de Dogne
(2018), aunque el modelo OSI se utiliza muy poco, sirve de referencia para definir
el nivel de funcionamiento de un componente de red. Así, hoy en día, y de manera
paradójica, el TCP/IP se utiliza de forma generalizada pero se sigue asociando
con el modelo OSI.
Agrega Valdivia (2014), el modelo TCP/IP, al igual que el OSI, organiza las
tareas es capas de manera que las entidades de una capa ofrecen servicios a las
entidades de la capa superior. A pesar de que el OSI tiene 7 capas y el TCP/IP
cuatro, ambos verifican la informacion en datos, segmentos y paquetes desde el
contacto del programa con el usuario hasta la señalización en los medios de
transmisión en los niveles inferiores.

1. Redes informáticas
Dordoigne (2015), la define como “un medio de comunicación que permite a
personas o grupos compartir información y servicios” (p. 8). Para Romero (2010),
una red es un conjunto de medios técnicos organizados para comunicar
información entre ellos. Entonces, se infiere que una red informática es un
conjunto de ordenadores y dispositivos conectados y organizados con el propósito
de compartir información y recursos.
De acuerdo con Tomasi (2003), el objetivo principal de una comunicación
de red es proporcionar a sus usuarios los medios necesarios para establecer la
comunicación entre nodos (dispositivos) de manera efectiva. Para este objetivo,
como afirma Molero (2015), se hace necesario el uso de Reglas y acuerdos para
regular cómo se envían, redireccionan, reciben e interpretan los mensajes
(Protocolos y Control de flujo) como parte de la configuración del enlace.
3. Tipos de redes
3.1. Por conectividad
a) Punto a punto
Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de
arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar
únicamente dos nodos, en un modelo de red conmutada, como agrega Romero
(2010). En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios
iguales, o pares entre sí, conmutando un único canal para intercambiar
plenamente información.
Figura 11. Red punto a punto(Romero, 2010)

Cuando se toma en detalle, para una red punto a punto, se encuentran los siguientes
modos de conexión descritos por Halsall (2006) en la forma siguiente:
- Modo simplex: este modo es cuando se hace la transmisión en una sola
dirección. Un ejemplo, es una imagen fotográfica tomada desde una sonda
espacial que será transmitida en forma unidireccional hasta la estación terrestre.
- Modo dúplex: este modo se evidencia cuando se envía la información en ambas
direcciones pero en forma alternada, también se le conoce como bidireccional
alternante. Un ejemplo sería, cuando un usuario hace la petición de un dato a un
servidor, luego, el servidor le envía la información.
- Modo full dúplex: Este modo se presenta cuando la información es enviada en
ambas direcciones en forma simultánea, también conocida como bidireccional
simultáneo. Como ejemplo, cuando se envían las señales de voz en una
aplicación de un teléfono móvil.
b. Punto a multipunto
En contraposición a las redes punto a punto, donde cada canal de datos se
puede usar para comunicarse con diversos nodos. Esto significa, como lo afirma Halsall
(2006), que una estación base se comunica con múltiples estaciones suscriptoras.
Figura 12. Redes multipunto (García, 2019)
3.2. Por propiedad
Cuando se habla de las redes por su propiedad, también denominadas por
su nivel de acceso o privacidad, las redes pueden ser:
a. Redes públicas
Son aquellas cuyo acceso es público y global, relacionado directamente con
un proveedor de servicio de internet (ISP). Un ejemplo claro de una red pública y
de ámbito mundial es internet. También se puede incluir, aquellas redes cuyo
acceso sólo requiere de estar en una ubicación geográfica cercana al acceso de
internet (como servicio) sin restricción ni pertenencia a una red general.
b. Redes Privadas
Son redes restringidas al propietario o a los usuarios que las utilicen (son
redes LAN en su mayoría). Cuando este tipo de redes utilizan herramientas
típicas de la red pública se denominan intranets
c. Redes privadas virtuales (VPN) o VLAN
Son un tipo de red resultante de la interconexión de varias redes
aprovechando la infraestructura de una red global. Se usan generalmente para

conectar las sedes o grupos de una organización. Para Dordoigne (2015), es una
red privada que se extiende, mediante un proceso de encapsulación y en algún
caso de encriptación, desde los paquetes de datos a diferentes puntos remotos,
mediante el uso de infraestructuras públicas de transporte. Los paquetes de datos
de la red privada viajan por un túnel definido en la red pública.
3.3 Por su extensión geográfica
Cuando la red cambia en su área de cobertura, los medios y los protocolos
de comunicación cambian, por lo cual se han catalogado las redes en función de
la extensión de la misma, en las siguientes categorías resumidas en la figura 10.
Figura 13. Tipos de redes según su extensión (Dordoigne, 2018)
a. PAN
La red de área personal (PAN), tiene un alcance más restringido. Centrada
en el usuario, designa una interconexión de eqipos informáticos en un espacio de
una decena de metro en torno al usuario. Un dispositivo actúa como maestro y
puede haber hasta 7 dispositivos esclavos, ubicados a unos 10 metros.
b. LAN
Una red de área local o LAN es la interconexión de una o varias
computadoras y periféricos en el mismo medio. Su extensión está limitada
físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría
llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es
la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas,
fábricas, etc.
Una variante de red LAN, es conocida como red LAN Múltiple o interred,
que permite interconectar redes LAN vía inalámbrica o alámbrica, aún con
configuraciones distintas, en edificios ubicados dentro de una ciudad o localidades
cercanas (ejemplo: red LAN Múltiple de la UNASAM en la ciudad de Huaraz).
Por su relevancia, la utilización de un medio compartido redes LAN
representan el eje central de la planificación y diseño de redes, ya que contienen a
los usuarios finales que representan las fuentes y destinos en el proceso de
comunicación.
c. MAN
una red de área metropolitana o MAN, conecta diversas LAN cercanas
geográficamente (en un área de alrededor de cincuenta kilómetros que conformen

una periferia, una metrópolis) entre sí a alta velocidad (banda ancha). Por lo tanto,
una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si fueran parte de
la misma red de área local. Una MAN está compuesta por conmutadores o routers
conectados entre sí con conexiones de alta velocidad, generalmente fibra óptica,
fibra óptica combinada con cable coaxial o antenas repetidoras.
Figura 14. Red de área metropolitana (García, 2019)
En este aspecto, Dordoigne (2015), una MAN garantiza la comunicación a
distancias más extensas y a menudo interconecta varias redes LAN. Puede servir
para interconectar, por una conexión privada o pública, diferentes departamentos,
distantes algunas decenas de kilómetros. Proporciona capacidad de integración de
múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de
transmisión.
Ofrecen velocidades de 10 Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares
de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica. Las redes
inalámbricas de área metropolitana (WMAN) también se conocen como bucle local
inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop). Las WMAN se basan en el estándar IEEE
802.16. Los bucles locales inalámbricos ofrecen una velocidad total efectiva de 1 a
10 Mbps, con un alcance de 4 a 10 kilómetros, algo muy útil para compañías de
telecomunicaciones
Su comunicación se basa en dos partes, un primer tramo que representa
una red de difusión, explicada por Romero (xxxx) como como aquella en la que el
canal de comunicaciones es compartido por todos los nodos de la red, por lo que
cuando ellos transmite, la información es recibida por todos (broadcast) o un grupo
(multicast) de nodos. Este canal, es muy robusto y amplio, por eso es soportado
por medios de transmisión de la fibra óptica que soporta 1000 Mbps, ya que
contiene el conjunto de canales de transmisión provenientes de un ISP. Luego,

llega a un punto de distribución, donde se subdivide para elementos técnicos que
separan hasta el usuario final. Esta última tecnología, es llamada la última milla, la
conexión entre el usuario final y la estación local, central o hub.
d. WAN
Las redes de área extendida o globales o WAN, son construidas por y para
una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son
construidas por los proveedores de internet (ISP) para proveer de conexión a sus
clientes. Internet proporciona WAN de alta velocidad, y las redes privadas
virtuales que utilizan cifrado una nueva . Normalmente la WAN es una red punto a
punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas
de comunicación vía satélite o de radio.
Para Romero (2010), las redes WAN son redes punto a punto que
interconectan ciudades, países y continentes. Al tener que recorrer gran distancia
sus velocidades son menores que las redes LAN, aunque son capaces de
transportar una mayor cantidad de datos. Por ejemplo, una red troncal de fibra
óptica para interconectar ciudades de un país (red de fibra óptica entre Tumbes y
Tacna), un enlace satelital entre países (Perú y EEUU), un cable submarino entre
continentes (América y Europa).
Figura 15. Esquema de una red WAN
Sin embargo, el mejor ejemplo es internet. Internet es un sistema que tiene
instalados ordenadores en todo el mundo, estando conectados entre ellos
mediante líneas telefónicas, routers, servidores, etc. De esta manera, todos los
computadores están conectados unos a los otros facilitando la comunicación entre
todas las personas que poseen una computadora con conexión a internet.
Internet representa una herramienta muy útil para obtener información de
todo tipo, es decir, como una bibilioteca gigantesca para consultarla. Además,
tiene servicios para realizar tareas como banca electrónica, comercio, correo
electrónico, videollamadas, entre otros.

3.4. Por su método de conexión
Esta categoría distingue a dos grupos según el medio de transmisión que
los vincula. Estos son:
a. Redes por medios guiados o alámbricas:
En ellas, la información viaja en forma de ondas encapsuladas dentro de un
cable. Dicho cable puede ser de par trenzado (el más utilizado en redes LAN),
coaxial o de fibra óptica. Algunas tecnologías alámbricas:
- Redes de Acceso por par de Cobre (xDSL, Modems)
- Redes de Acceso por Cable.
- Redes híbridas de fibra y cable (HFC).
- Acceso Fijo por Red eléctrica (PLC).
- Redes de Acceso por Fibra óptica (FTTx, PON, EFM, otros).
b. Redes inalámbricas.
Alvarado (2008) expresa que la transmisión se realiza mediante antenas y
la información viaja en forma de ondas electromagnéticas. Las tecnologías
utilizadas son: radiofrecuencia, microondas, por satélite y por infrarrojos. Algunas
tecnologías inalámbricas:
- Bucle inalámbrico (WiLL o Wireless Local Loop, LMDS, MMDS).
- Redes MAN/LAN inalámbricas (WLAN, Wi-Fi, WiMAX, HiperLAN2).
- Comunicaciones móviles de segunda y tercera generación (CDMA, GSM, UMTS,
3G).
- Óptica por Aire (HAPs, FSO).
- Redes de acceso por satélite.
- Televisión digital terrestre (TDT).

Figura 16. Tipos de medios de transmisión (García, 2019)
3.5 Por distribución lógica
Para el funcionamiento de la red, se debe ofrecer y otorgar servicios para el
funcionamiento general del sistema, entonces la funcionalidad o arquitectura de
los computadores dentro de esa red le asigna ciertos roles. Para Hallsal (2006)
distingue dos tecnologías: Cliente-servidor y Red de pares.
a. Cliente-Servidor
Todo dispositivo electrónico (computador) tiene un lado servidor y otro
cliente, puede ser servidor de un determinado servicio pero cliente de otro
servicio. En este modelo, uno o más computadoras actúan como servidores y el
resto como clientes. En detalle, cada una de las partes será:
- Cliente. Es el dispositivo electrónico (computador) que accede a la información
de los servidores o utiliza sus servicios, es decir, hace las peticiones a un
administrador (servidor). Ejemplo: Cada vez que un usuario está viendo una
página web (almacenada en un servidor remoto) es un cliente, también utilizando
el servicio de impresión de una impresora conectada en red. Los tipos de clientes
son los equipos finales que demandan los servicios de la red.

Figura 17. Tipos de clientes (Dordoigne, 2015)
Según Estrada (2004), el usuario de una computadora se convierte en un
cliente al intentar tener acceso a una página WEB, así como, a través de una línea
telefónica, podría solicitar información sobre un servicio o un producto a un
proveedor, a quien identificaría como un servidor.
b. Servidor. Es un computador robusto, que no se utiliza como puesto de trabajo
capaz de responder por un servicio solicitado. Este equipo ofrece información o
servicios al resto de los dispositivos electrónicos (computador) de la red. La clase
de información o servicios que ofrece, determina el tipo de servidor como por
ejemplo: servidor de archivos, correo electrónico, comercio electrónico, base de
datos, proxy, comunicaciones, FTP, web, administración, impresión, aplicaciones,
etc. Se pueden administrar de forma remota, como por ejemplo el internet.
Figura 18. Tipos de servidores (Dordoigne, 2015)
Como afirma Dordoigne (2015), un conjunto de servicios de red aporta las
funcionalidades requeridas al grupo de trabajo. Estos servidores, cumplen con un
elemento fundamental del trabajo en red: Compartir recursos.
b. Red de pares (pair-to-peer)

Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales
o red entre pares (P2P), es un modelo de red entre pares, se accede a los datos
de un dispositivo par sin utilizar un servidor dedicado. Esta red está compuesta de
dos o más PC que están conectadas por medio de una red y pueden compartir
recursos (como impresoras y archivos) sin tener un servidor dedicado, es decir, en
la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una
serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.
En una red P2P, todo terminal conectado puede funcionar como servidor y
como cliente. Un equipo puede asumir la función de servidor para una transacción
mientras funciona en forma simultánea como cliente para otra transacción. Las
funciones de cliente y servidor se establecen por solicitud. Las redes peer-to-
peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás
usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, y obtienen así
más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos
centralizados convencionales
No existe una jerarquía en la red, todas las computadoras pueden actuar
como clientes (accediendo a los recursos) o como servidores (ofreciendo
recursos).
Figura 19. Red de pares
En resumen,

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