Redes locales

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Hecho por Xurde Menéndez Flores

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CAPA DE APLICACIÓN

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CAPA DE RED

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TECNOLOGÍAS DE RED

CAPA DE ENLACE DE DATOS

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CONMUTACIÓN

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CAPA FÍSICA

DISPOSITIVOS DE CONEXIÓN Y VLANs

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MODELOS DE RED

CONCEPTOS BÁSICOS DE REDES

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Conceptos básicos de redes

Introducción

aPlicaciones de redes en ordenadores

Sistemas de comunicaciones

Representación de los datos

Flujo de los datos

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Modelos de red

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Capas de protocolos

Conexiones lógicas

Protocolos TCP/IP

La topología de una red se refiere a la forma en la que los dispositivos de una red están interconectados físicamente y cómo se estructuran los enlaces. Las distintas topologías ofrecen diferentes ventajas y desventajas en términos de eficiencia, costo, facilidad de instalación y robustez.

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Topologías de red

Topología en Malla

Topología en Bus

Topología en Estrella

Topología en Anillo

La topología de malla es una configuración de red en la que cada dispositivo está conectado directamente a todos los demás dispositivos de la red. Esto permite que haya múltiples rutas posibles para enviar datos entre dos puntos, lo que aumenta la redundancia y la fiabilidad de la red.Siendo la redundancia la capacidad de seguir distintas rutas entre dispositivos para que si uno falla no se pierdan los datos.

La topología en estrellaes una configuración de red en la que todos los dispositivos están conectados a un único dispositivo central que actúa como intermediario para la comunicación. Este diseño facilita la administración de la red, ya que el dispositivo central controla el flujo de datos y permite una detección sencilla de fallos, pues si un dispositivo o su conexión falla, el resto de la red sigue funcionando; sin embargo, si el dispositivo central deja de operar, toda la red queda inactiva. Además, esta topología es fácil de instalar, configurar y expandir, ya que permite añadir o quitar dispositivos sin afectar a los demás, lo que la convierte en una estructura flexible y escalable. Aunque depende totalmente del dispositivo central, la topología en estrella es muy utilizada en redes LAN de oficinas, hogares y escuelas debido a su simplicidad, mantenimiento sencillo y capacidad de expansión.

La topología en bus es una configuración de red en la que todos los dispositivos están conectados a un único cable principal, conocido como bus, que actúa como canal compartido para transmitir datos. En esta estructura, los datos enviados por un dispositivo son recibidos por todos los demás, pero solo el destinatario designado procesa el mensaje, mientras que los demás lo descartan. Este diseño es económico y fácil de instalar, ya que requiere menos cableado en comparación con otras topologías; sin embargo, presenta algunas desventajas, como la dificultad para aislar problemas y el riesgo de que un fallo en el cable principal afecte a toda la red. Además, el rendimiento de la red puede disminuir a medida que se añaden más dispositivos, debido a la mayor posibilidad de colisiones de datos. Por estas razones, la topología en bus se utiliza en redes pequeñas y es menos común en redes de gran tamaño o alto tráfico.

La topología en bus es una configuración de red en la que todos los dispositivos están conectados a un único cable principal, conocido como bus, que actúa como canal compartido para transmitir datos. En esta estructura, los datos enviados por un dispositivo son recibidos por todos los demás, pero solo el destinatario designado procesa el mensaje, mientras que los demás lo descartan. Este diseño es económico y fácil de instalar, ya que requiere menos cableado en comparación con otras topologías; sin embargo, presenta algunas desventajas, como la dificultad para aislar problemas y el riesgo de que un fallo en el cable principal afecte a toda la red. Además, el rendimiento de la red puede disminuir a medida que se añaden más dispositivos, debido a la mayor posibilidad de colisiones de datos. Por estas razones, la topología en bus se utiliza en redes pequeñas y es menos común en redes de gran tamaño o alto tráfico.

Tipos de redes

Conmutación en redes

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Interredes

Redes de área amplia (WAN)

Redes de área local (LAN)

Conmutación en redes

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Conmutación de circuitos

Conmutación de paquetes

Comparación entre ambos

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Internet y su estructura

Estructura

Puntos de intrerconexión, nodos y dispositivos de conmutación

Proveedores

Tecnologías de acceso

Internet se compone de una jerarquía de redes interconectadas, que incluye redes troncales (backbones), redes de proveedores de servicios de Internet (ISP) y redes de clientes. Las redes troncales son infraestructuras de alta velocidad que transportan grandes volúmenes de datos entre continentes y principales regiones, mientras que los ISP regionales y locales conectan a los usuarios finales a estas redes troncales, facilitando el acceso a Internet. La estructura de Internet es descentralizada y resiliente, ya que se basa en la conmutación de paquetes y en la existencia de múltiples rutas para enviar datos, lo que garantiza que la información pueda llegar a su destino incluso si una parte de la red falla.

La estructura de Internet está organizada en niveles jerárquicos: en la parte superior, las redes troncales transportan grandes volúmenes de datos a nivel global, gestionadas por grandes proveedores. Luego están los ISP (proveedores de servicios de Internet) de distintos niveles: los ISP de nivel 1 tienen acceso directo a las redes troncales y los ISP de niveles inferiores dependen de ellos para conectar a redes regionales y locales. En el nivel más bajo, las redes de clientes (hogares y empresas) acceden a Internet mediante conexiones gestionadas por estos ISP. Los puntos de interconexión (IXP) permiten el intercambio de tráfico entre ISPs, mejorando la eficiencia de la red.

Los proveedores de servicios de Internet (ISP) son empresas que permiten a los usuarios conectarse a Internet mediante distintas tecnologías, como fibra óptica, cable, DSL y redes móviles. En la jerarquía de Internet, los ISP se dividen en varios niveles: 1. ISP de nivel 1 : Tienen acceso directo a las redes troncales globales y pueden intercambiar tráfico entre ellos sin costo, formando la columna vertebral de Internet. Estos ISP operan a nivel global y gestionan grandes infraestructuras de red. 2. ISP de nivel 2: Proveen servicios en áreas nacionales o regionales y dependen de los ISP de nivel 1 para acceder a redes globales. Suelen pagar por el acceso a los datos y enrutamiento a través de los proveedores de nivel 1. 3. ISP de nivel 3: Son proveedores locales que ofrecen acceso directo a los usuarios finales, como hogares y pequeñas empresas, y dependen de ISP de niveles superiores para la conexión a Internet. Estos ISP gestionan la última milla de conexión, facilitando el acceso a Internet en comunidades y áreas específicas. Cada nivel de ISP colabora para que los datos viajen eficazmente desde el usuario final hasta las redes globales, garantizando la conexión a Internet en cualquier parte del mundo.

Los Puntos de Interconexión (IXP), nodos y dispositivos de conmutación son elementos clave en la estructura de Internet que facilitan el flujo de datos entre distintas redes de manera eficiente. 1. Puntos de Interconexión (IXP): Los IXP son instalaciones donde múltiples proveedores de servicios de Internet (ISP) y redes pueden conectarse e intercambiar tráfico directamente, sin necesidad de pasar por una red troncal. Esto reduce los tiempos de latencia, mejora la velocidad de transmisión y optimiza el uso de ancho de banda. Los IXP ayudan a descongestionar las redes troncales y permiten una comunicación más rápida entre usuarios que están cerca geográficamente. 2. Nodos: Los nodos son puntos de interconexión dentro de una red o entre varias redes, que actúan como puntos de paso para el tráfico de datos. Cada nodo puede ser un router, un switch o cualquier dispositivo que reciba, procese y reenvíe datos hacia otros nodos o dispositivos en la red. Los nodos son fundamentales en el enrutamiento de datos y permiten que los paquetes encuentren la ruta más eficiente hacia su destino. 3. Dispositivos de Conmutación: Los dispositivos de conmutación, como routers y switches, gestionan y encaminan el tráfico de datos dentro de la red. Los routers dirigen los datos entre redes diferentes, determinando la mejor ruta hacia el destino final, mientras que los switches funcionan dentro de una misma red local, gestionando el flujo de datos entre dispositivos conectados directamente. Estos dispositivos mantienen la eficiencia y seguridad de la red, gestionando el tráfico de manera que los datos lleguen al destinatario correcto sin congestión. En conjunto, los IXP, nodos y dispositivos de conmutación forman la infraestructura que permite una transmisión de datos rápida y optimizada en Internet, asegurando que las redes puedan comunicarse eficientemente a escala global.

Las tecnologías de acceso a Internet permiten la conexión de los usuarios a través de diversos métodos y dispositivos que optimizan la transmisión de datos dentro de la estructura de red. Los Puntos de Interconexión (IXP) son instalaciones donde diferentes proveedores de servicios (ISP) y redes intercambian tráfico directamente, reduciendo latencias y mejorando la eficiencia al evitar las redes troncales para conexiones locales. Los nodos, que incluyen dispositivos como routers y switches, actúan como puntos de paso y enrutamiento en la red, asegurando que los datos sigan la ruta más eficiente hacia su destino. Los dispositivos de conmutación, esenciales en estas tecnologías, gestionan el tráfico de datos, con los routers encaminando datos entre distintas redes y los switches organizando la comunicación entre dispositivos dentro de una misma red local. Juntas, estas tecnologías y dispositivos facilitan una transmisión de datos rápida y optimizada, asegurando que los usuarios tengan acceso a una conexión estable y eficiente sin importar el método de acceso utilizado.

Acceso a internet

Conexión redes inalámbricas

Conexión fibra óptica

Conexión redes de cable

Conexión lineas telefónicas

Conexión directa a internet

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Diagramas de red

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Diagramas de red

Diagramación de redes

Elementos comunes en los diagramas de red

Modelos de red

Conexiones lógicas y comunicación entre capas

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Modelo TCP/IP

Modelo OSI

Capas de protocolos

Protocolos TCP/IP

Ventajas

Conexión extremo a extremo y encapsulación de datos

Funcionamiento

Capas y funciones

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Capas de protocolos

• Las capas de protocolos permitan organizar de una forma más adecuada las comunicaciones en la red, especializandose cada una en una función diferente. Esta división facilita el diseño y mantenimiento de las redes gracias a su modularidad. Los dos principales modelos son:
• El modelo OSI: Consta de siete capas que se llaman, la física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación.
• El modelo TCP/IP: Se utiliza en Internet y consta de cinco capas llamadas, la física, enlace de datos, red, transporte y aplicación.
• Como resultado, cada capa encapsula datos con información de control y garantiza además de manera eficiente y estructurada que dos dispositivos puedan comunicarse.

Conexiones lógicas y comunicación entre capas

Las conexiones lógicas y la comunicación entre capas en modelos de red, como OSI o TCP/IP, permiten que cada capa de un dispositivo se comunique conceptualmente con su capa equivalente en otro dispositivo, aunque la transmisión real de los datos ocurra de forma vertical a través de las capas hasta el medio físico. Cada capa realiza un proceso de encapsulación, añadiendo su propia información de control a los datos antes de enviarlos a la capa inferior. Al llegar al dispositivo de destino, los datos pasan nuevamente por cada capa en un proceso de desencapsulación, eliminando la información de control correspondiente en cada nivel hasta que los datos alcanzan la capa de aplicación. Este sistema modular permite que cada capa se encargue de funciones específicas y que dispositivos de diferentes fabricantes puedan comunicarse eficazmente en la red, facilitando el flujo ordenado y la interoperabilidad.

Funcionamiento

El funcionamiento de las capas de protocolos en modelos de red como OSI y TCP/IP permite la transmisión estructurada de datos mediante un proceso de encapsulación y desencapsulación. Cuando se envían datos, cada capa agrega su propia información de control al paquete de datos antes de pasarlo a la capa inferior, en un proceso llamado encapsulación. Los datos se transmiten físicamente hasta el dispositivo de destino, donde las capas los procesan de forma inversa, eliminando la información de control capa por capa (desencapsulación) hasta que los datos alcanzan la aplicación final. Este funcionamiento asegura que cada capa cumpla con sus funciones específicas, como enrutamiento, control de errores y formato de datos, permitiendo una comunicación ordenada y eficiente entre dispositivos, independientemente de su fabricante, y optimizando la interoperabilidad en redes locales y globales como Internet.

Conexión directa a internet

La conexión directa a Internet es una tecnología de acceso que brinda una conexión dedicada y de alta velocidad a redes de gran tamaño, como las de empresas, universidades o instituciones gubernamentales, que requieren un ancho de banda considerable para soportar múltiples usuarios y aplicaciones exigentes. A diferencia de las conexiones tradicionales, la conexión directa no pasa por un ISP intermedio en cada sesión, sino que utiliza un enlace dedicado que conecta la red interna directamente a la red troncal de Internet o a un proveedor de nivel superior, asegurando una alta estabilidad y menor latencia. Este tipo de conexión es ideal para organizaciones que dependen de servicios en la nube, transferencias de datos masivas y acceso constante a recursos en línea, aunque es más costosa y suele estar limitada a instituciones con grandes requerimientos de conectividad.

Modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP es una arquitectura de red práctica y ampliamente utilizada que organiza la comunicación en cinco capas, proporcionando la base para Internet y la mayoría de redes modernas. Las capas son: física (transmisión de bits a través de un medio físico), enlace de datos (conexión confiable entre nodos), red (direccionamiento y enrutamiento de paquetes mediante IP), transporte (transmisión de datos entre dispositivos con protocolos como TCP para confiabilidad y UDP para velocidad) y aplicación (servicios directos para el usuario, como HTTP para web y SMTP para correo). Cada capa realiza funciones específicas y se comunica solo con las capas adyacentes, permitiendo modularidad y facilitando la interoperabilidad entre dispositivos y redes. El modelo TCP/IP es el estándar para la comunicación en Internet, proporcionando una estructura flexible y eficaz para la transmisión de datos.

Representación de los datos

Para la representación de los datos en las distintas redes, estos se transforman en texto, números, imágenes, audio y video. Esto se hace para su fácil y correcta transmisión de forma digital. Cada tipo de datos tiene su propio método de codificación:

• Texto: Se codifica en formatos como ASCII o Unicode para representar caracteres en binario, utilizado en correos y documentos.
• Números: En formato binario, facilita cálculos y operaciones en redes.
• Imágenes: Se dividen en píxeles y se comprimen en formatos como JPEG o PNG, para transmisión rápida en redes sociales y sitios web.
• Audio: Se convierte de analógico a digital mediante muestreo y se guarda en formatos como MP3 o WAV, ideal para llamadas y música.
• Video: Usa secuencias de imágenes (fotogramas) y se comprime en MP4 o AVI para transmisión de videoconferencias y streaming.

Este proceso de codificación garantiza que los datos se traspasen de forma eficaz a través de la red y se interpreten correctamente en el destino.

Capas y funciones

Las capas y funciones en modelos de red como OSI y TCP/IP organizan la comunicación en niveles específicos, donde cada capa tiene una función concreta que permite el envío y recepción de datos de forma estructurada. En el modelo OSI, las siete capas son: física (transmisión de bits a través del medio), enlace de datos (transmisión confiable entre nodos), red (enrutamiento de paquetes), transporte (transmisión de datos de extremo a extremo), sesión (gestión de conexiones), presentación (formato de datos) y aplicación (servicios directos al usuario). En el modelo TCP/IP, estas funciones están organizadas en cinco capas: física, enlace de datos, red, transporte y aplicación. Cada capa se comunica solo con sus capas adyacentes, realizando un proceso de encapsulación y desencapsulación de datos que asegura que los datos viajen de forma organizada y eficiente, facilitando la interoperabilidad y modularidad en la comunicación entre dispositivos en la red.

Diagramación de redes

La diagramación de redes es el proceso de crear diagramas visuales que representan la estructura y organización de una red, mostrando los dispositivos y conexiones que la componen. Esta práctica permite planificar, documentar y analizar redes de manera efectiva, facilitando la identificación de elementos clave como routers, switches, servidores y estaciones de trabajo, así como las conexiones físicas y lógicas entre ellos. La diagramación es esencial tanto en la fase de diseño como en el mantenimiento de la red, ya que ayuda a los administradores a comprender la disposición y el flujo de datos, detectar problemas de manera más rápida y planificar expansiones futuras. Los diagramas de redes, creados con herramientas especializadas, ofrecen una visión clara y detallada que es fundamental para una gestión eficiente y organizada de la infraestructura de red.

Redes de área amplia (WAN)

Las redes de área amplia (WAN) son redes que conectan dispositivos y redes locales a través de áreas geográficas extensas, como ciudades, países o continentes, permitiendo la comunicación entre ubicaciones distantes. A diferencia de las redes locales (LAN), las WAN suelen ser operadas por proveedores de servicios de telecomunicaciones, ya que requieren infraestructura especializada, como líneas de fibra óptica, satélites o conexiones de telefonía móvil, para soportar grandes distancias. Aunque las velocidades de transmisión en una WAN pueden ser menores en comparación con las LAN debido a la distancia y la necesidad de atravesar múltiples redes intermedias, estas redes son fundamentales para interconectar oficinas de empresas, instituciones gubernamentales y el propio Internet, facilitando la comunicación y el acceso a recursos compartidos a nivel global.

Conmutación en redes

La conmutación en redes es el proceso mediante el cual se gestionan y encaminan los datos entre dispositivos dentro de una red, permitiendo que la información viaje desde el emisor hasta el receptor de manera eficiente. Existen dos tipos principales de conmutación: la conmutación de circuitos, en la cual se establece un canal dedicado entre los dispositivos durante toda la comunicación (como en las redes telefónicas tradicionales), y la conmutación de paquetes, donde los datos se dividen en paquetes individuales que se envían por rutas diversas, reencontrándose en el destino (como ocurre en Internet). La conmutación de circuitos garantiza una conexión estable y continua, pero puede resultar ineficiente cuando no se utiliza constantemente el canal; en cambio, la conmutación de paquetes optimiza el uso de recursos y ancho de banda, aunque puede generar retrasos y reordenamiento de paquetes.

Sistemas de comunicación

Los sistemas de comunicación en redes son los encargados de la correcta transmisión de datos entre los diferentes dispositivos. Estos sistemas constan de cinco partes principales: el mensaje o información que se envía, el emisor, que es el dispositivo que envia este mensaje, el receptor, que es el dispositivo encargado de el mensaje, el medio de transmisión, que es el canal físico o inalámbrico por el cual viajan los datos y, los protocolos, que establecen las reglas para que la comunicación sea efectiva y comprensible para los dispositivos involucrados.Los datos pueden expresar de diferentes maneras, como texto, números, imágenes, audio o video, y cada tipo tiene su propio formato digital. La transmisión puede ser simplex (unidireccional), half-duplex (bidireccional alternada) o full-duplex (bidireccional simultánea), según las necesidades de la comunicación.Por parte de los protocolos, algunos de los más utilizados son TCP/IP para la comunicación en Internet, HTTP para la navegación web, FTP para transferencias de archivos y SMTP para correo electrónico. Los medios de transmisión pueden ser guiados (cables físicos, como fibra óptica o par trenzado) o no guiados (ondas de radio para transmisión inalámbrica).Los sistemas de comunicación en redes permiten que dispositivos como ordenadores, teléfonos y otros equipos se conecten y compartan datos eficientemente, creando así la base de las redes de área local (LAN), redes de área amplia (WAN) y del propio Internet.

Redes de área local (LAN)

Las redes de área local (LAN) son redes que conectan dispositivos dentro de un área geográfica limitada, como una oficina, un edificio o un campus, permitiendo la comunicación rápida y eficiente entre ellos. En una LAN, los dispositivos, como ordenadores, impresoras y servidores, pueden compartir recursos y datos de manera centralizada, lo cual optimiza el uso de recursos y facilita la administración de seguridad y configuración en un entorno controlado. Las LAN suelen utilizar tecnologías como Ethernet y Wi-Fi, lo que permite altas velocidades de transmisión y facilita la conexión de nuevos dispositivos. Aunque su cobertura es limitada, su estructura es flexible y escalable, lo que las hace ideales para entornos de trabajo colaborativo y redes domésticas que requieren una comunicación interna rápida y segura.

Interredes

Las interredes son redes que resultan de la interconexión de varias redes individuales, permitiendo la comunicación entre dispositivos que pertenecen a distintas redes locales (LAN) o de área amplia (WAN). Este tipo de red se crea mediante dispositivos de enrutamiento, como routers, que gestionan el flujo de datos entre redes diferentes, asegurando que los paquetes lleguen a su destino a través de la ruta más eficiente. Las interredes pueden incluir redes privadas y públicas, formando infraestructuras complejas, como Internet, que es la mayor interred del mundo. La principal ventaja de las interredes es su capacidad de conectar redes separadas geográficamente y de distintos tipos, facilitando una comunicación integrada y la colaboración a gran escala entre redes y dispositivos diversos.

Conexión de fibra óptica

La conexión de fibra óptica es una tecnología de acceso a Internet que utiliza cables de fibra de vidrio o plástico para transmitir datos mediante pulsos de luz, permitiendo velocidades de conexión extremadamente altas y una transmisión de datos más estable y a largas distancias sin pérdida de calidad. A diferencia de los cables de cobre tradicionales, la fibra óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas y permite el envío de grandes cantidades de datos simultáneamente, lo que la convierte en la opción preferida para servicios de Internet de alta velocidad, especialmente en áreas urbanas y comerciales. Aunque su instalación es costosa y puede ser limitada en zonas rurales, la fibra óptica es la tecnología ideal para aplicaciones que requieren un gran ancho de banda, como el streaming en 4K, las videollamadas de alta calidad y el trabajo en la nube.

Ventajas

Las ventajas de la conexión extremo a extremo y la encapsulación de datos en redes incluyen una mayor fiabilidad y eficiencia en la transmisión de información. La conexión extremo a extremo garantiza que los datos lleguen íntegros y en el orden correcto, lo cual es fundamental para aplicaciones que requieren precisión, como videollamadas o transferencias bancarias. El proceso de encapsulación permite que cada capa del modelo de red agregue su información de control específica, facilitando la gestión de errores, el direccionamiento y el formato de los datos, lo que optimiza la comunicación entre dispositivos de diferentes fabricantes. Además, esta estructura en capas permite una modularidad y flexibilidad que simplifica el diseño y mantenimiento de la red, haciendo posible que distintas redes y dispositivos interoperables se comuniquen sin problemas en un entorno global como Internet.

Aplicaciones de redes en ordenadores

Las conexiones de ordenadores posibilitan el intercambio de información, activos y prestaciones, modificando la manera en que nos desempeñamos y nos relacionamos. Las apps de negocio facilitan la optimización de recursos y el mejoramiento de la comunicación, tales como el intercambio de recursos, el acceso a distancia, la conexión entre el cliente y el servidor así como también mejoran comunicación interna. Las apps para el hogar permiten la conexión a Internet y servicios online, simplificando la comunicación entre dispositivos en casa. La conexión directa entre dispositivos en redes domésticas a través de comunicación peer-to-peer permite el intercambio de archivos sin necesidad de un servidor central. La domótica permite manejar dispositivos inteligentes, como la iluminación, mediante conexión a internet. Las plataformas en línea posibilitan la interacción a través de redes sociales y plataformas colaborativas, además de proporcionar la opción de jugar y ver contenido en tiempo real. También han fomentado el comercio en línea, posibilitando compras y transacciones bancarias seguras a través de internet.

Conexión de redes inalámbricas

La conexión de redes inalámbricas permite el acceso a Internet sin necesidad de cables físicos, utilizando ondas de radio para transmitir datos entre el proveedor de servicios y el dispositivo del usuario. Existen diferentes tipos de redes inalámbricas, entre las que destacan las conexiones de Wi-Fi, que son ideales para áreas pequeñas como hogares y oficinas, y las redes celulares (3G, 4G y 5G), que ofrecen cobertura en áreas más amplias y permiten acceso a Internet desde dispositivos móviles. Las redes inalámbricas facilitan la movilidad y la flexibilidad, ya que los usuarios pueden conectarse desde casi cualquier lugar dentro del área de cobertura. Aunque la velocidad y estabilidad pueden verse afectadas por factores como la distancia del punto de acceso y las interferencias, las conexiones inalámbricas han sido clave para llevar Internet a zonas donde la infraestructura cableada es limitada, así como para brindar accesibilidad a dispositivos móviles y portátiles.

Conexiones lógicas

Las conexiones lógicas en redes de comunicación se son el proceso mediante el cual cada capa de un modelo de red se comunica con su capa equivalente en otro dispositivo, aunque la transmisión real de los datos no ocurre de forma directa entre esas capas.En una conexión lógica, los datos generados en una capa de un dispositivo los datos se transmiten verticalmente a través de las capas del dispositivo emisor hasta llegar a la capa física. Solo entonces los datos viajan por el medio físico de la red hacia el dispositivo receptor, donde pasan verticalmente a través de las capas hasta llegar a la capa de destino. Para mantener las conexiones lógicas entre capas, los datos tienen un proceso de encapsulación y desencapsulación que ocurre de la siguiente forma:

• Encapsulación: Cada capa agrega su propio encabezado o información de control a los datos antes de pasarlos a la siguiente capa inferior.
• Desencapsulación: En el dispositivo receptor, cada capa elimina la información correspondiente y reenvía los datos a la capa superior hasta llegar a la aplicación final.

Diagramas de red

Los diagramas de red son representaciones visuales que muestran la disposición y conexión de los distintos dispositivos y componentes en una red, permitiendo visualizar cómo fluyen los datos entre ellos. Estos diagramas ayudan a identificar los dispositivos clave, como routers, switches, servidores y estaciones de trabajo, así como las conexiones físicas y lógicas que los unen. Su uso es fundamental en la planificación, implementación y administración de redes, ya que facilita la comprensión de la estructura, el diagnóstico de problemas y la expansión de la red. Los diagramas de red pueden ser de diferentes tipos, desde simples esquemas de redes locales (LAN) hasta diagramas complejos de redes de área amplia (WAN) y topologías híbridas. Además, son una herramienta esencial para documentar redes de manera clara y organizada, asegurando que los equipos de TI tengan un recurso visual de referencia para la gestión y el mantenimiento de la red.

Flujo de los datos

El flujo de datos en red consiste en la transmisión de información mediante dispositivos interconectados en una red. Determina si la comunicación es unidireccional o bidireccional, y si ambas direcciones de transmisión pueden ocurrir al mismo tiempo. Hay tres tipos:

• Simplex: En este tipo de transmisión el flujo es desde el emisor hacia el receptor sin que haya una interacción de retorno.
• Half-Duplex: Los datos pueden pasar en cualquier dirección, pero nunca de forma simultánea.
• Full-Duplex: La información se puede transmitir en ambas direcciones al mismo tiempo, mejorando la calidad de la comunicación.

De acuerdo con la red que se tenga, cada tipo de flujo de datos tiene sus usos específicos en función de la efectividad y eficiencia.

Comparación entre ambos

La conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes son dos métodos distintos para gestionar la transmisión de datos en redes, cada uno con sus propias ventajas y aplicaciones. En la conmutación de circuitos, se establece un canal exclusivo entre emisor y receptor que permanece activo durante toda la comunicación, garantizando una conexión estable y continua ideal para transmisiones de datos constantes, como las llamadas telefónicas; sin embargo, este método puede ser ineficiente al reservar el canal incluso durante los periodos de inactividad. En cambio, la conmutación de paquetes divide los datos en pequeños paquetes que se envían de manera independiente y pueden tomar rutas diferentes para llegar al destino, permitiendo un uso más eficiente del ancho de banda y la posibilidad de que múltiples transmisiones compartan la red simultáneamente. Aunque es más flexible y optimiza los recursos de la red, la conmutación de paquetes puede generar retrasos y reordenamientos de datos debido a la variabilidad en las rutas.

Conexiones de redes de cable

La conexión de redes de cable es una tecnología de acceso a Internet que utiliza la infraestructura de televisión por cable para transmitir datos, permitiendo a los usuarios conectarse sin necesidad de una línea telefónica. En esta configuración, los datos y las señales de televisión se transmiten a través de distintos canales de frecuencia en el mismo cable coaxial, lo que permite que ambos servicios funcionen simultáneamente. Este tipo de conexión ofrece mayores velocidades que las líneas telefónicas tradicionales, ya que el ancho de banda del cable es significativamente superior. Sin embargo, el rendimiento puede verse afectado en horas pico, ya que el ancho de banda se comparte entre los usuarios de la misma área. Las redes de cable han sido fundamentales para expandir el acceso a Internet de alta velocidad, especialmente en áreas urbanas y suburbanas, donde la infraestructura de televisión por cable ya estaba establecida.

Conexión extremo a extremo y encapsulación de datos

La conexión extremo a extremo y la encapsulación de datos son procesos clave en la comunicación en redes. En una conexión extremo a extremo, los datos se envían desde una aplicación en el dispositivo emisor hasta una aplicación en el dispositivo receptor, garantizando que la información llegue íntegra y ordenada. Durante el proceso de encapsulación, cada capa del modelo de red (como TCP/IP u OSI) agrega su propia información de control al paquete de datos antes de pasarlo a la capa inferior, asegurando que los datos sigan el protocolo de cada nivel. Cuando los datos alcanzan el dispositivo de destino, pasan por el proceso inverso llamado desencapsulación, en el que cada capa elimina su información de control correspondiente, hasta que los datos originales llegan a la aplicación de destino. Este proceso permite una transmisión ordenada y confiable, gestionando aspectos como el control de errores, el direccionamiento y el formato, y optimiza la comunicación entre dispositivos en redes locales y globales.

Conmutación de paquetes

La conmutación de paquetes es un método de transmisión en redes en el que los datos se dividen en pequeños paquetes independientes antes de enviarse. Cada paquete contiene información de direccionamiento y puede tomar distintas rutas a través de la red para llegar al destino, donde serán reensamblados en el orden correcto. Este enfoque optimiza el uso del ancho de banda, ya que los paquetes pueden utilizar rutas disponibles en cada momento, permitiendo que múltiples comunicaciones compartan la misma infraestructura. La conmutación de paquetes es eficiente y flexible, especialmente en redes de gran tamaño como Internet, aunque puede causar retrasos o desorden en la recepción de los datos debido a la variabilidad en las rutas de los paquetes.

Elementos comunes en los diagramas de red

Los elementos comunes en los diagramas de red incluyen una serie de símbolos y representaciones que identifican los principales componentes de una red y sus interconexiones. Entre los elementos más habituales se encuentran los servidores, que almacenan y gestionan los datos compartidos en la red; los routers, que encaminan el tráfico de datos entre redes diferentes; los switches y hubs, que permiten la comunicación entre dispositivos dentro de la misma red local; y los puntos de acceso (AP), que conectan dispositivos inalámbricos a la red. Otros símbolos frecuentes son los firewalls, que representan medidas de seguridad para controlar el acceso, y la nube de Internet, que simboliza la conexión a la red externa. Estos elementos estandarizados facilitan la comprensión de los diagramas, proporcionando una representación visual clara y estructurada de la red para su diseño, administración y resolución de problemas.

Modelo OSI

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) es un marco de referencia en redes que divide la comunicación en siete capas, facilitando la comprensión y el diseño de sistemas de comunicación complejos. Las capas, de abajo hacia arriba, son: física (transmisión de bits en un medio físico), enlace de datos (transmisión libre de errores entre nodos), red (enrutamiento de datos entre redes), transporte (comunicación confiable de extremo a extremo), sesión (gestión de conexiones entre aplicaciones), presentación (formato y codificación de datos) y aplicación (servicios para el usuario final, como correo y navegación web). Cada capa tiene funciones específicas y se comunica solo con las capas adyacentes, permitiendo modularidad e interoperabilidad entre dispositivos de diferentes fabricantes. Aunque es principalmente un modelo teórico, el modelo OSI es fundamental en el desarrollo y la estandarización de protocolos de red.

Introducción

Las redes locales aengloban los principios básicos y componentes esenciales para la interconexión de dispositivos en áreas generalmente de trabajo como institutos u oficinas. Las redes locales permiten que equipos como ordenadores, impresoras y servidores se comuniquen y compartan recursos de forma eficiente y segura dentro de un mismo espacio físico, facilitando esto la mayoría de tareas en empresas e instituciones.Estas tienen varios tipos, así como a su vez dentor de estos, hay también diferentes tipos de conexiones, sistemas de almacenamiento, etc. Haciendo esto que si desconoces sobre el tema te cueste decidir cual es la más adecuada para tu situación.

Capas de protocolos

Las capas de protocolos organizan la comunicación en redes dividiéndola en diferentes niveles, donde cada capa tiene funciones específicas que permiten el envío y recepción de datos de manera estructurada y eficiente. Cada capa se comunica solo con la capa superior e inferior, permitiendo modularidad y facilitando la interoperabilidad entre distintos dispositivos y sistemas. En el modelo OSI, las siete capas son: física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación, mientras que en el modelo TCP/IP, se utilizan cinco capas: física, enlace de datos, red, transporte y aplicación. Esta organización en capas permite que la red sea flexible, fácil de administrar y mantener, y facilita la resolución de problemas al aislar funciones específicas en cada capa, asegurando que los datos lleguen correctamente a su destino.

Conmutación de circuitos

La conmutación de circuitos es un método de transmisión en redes en el cual se establece un canal dedicado entre el emisor y el receptor antes de que comience la comunicación, manteniéndose activo durante toda la transmisión de datos. Este canal reservado asegura una conexión continua y estable, permitiendo que los datos fluyan de manera ordenada y sin interrupciones. Este tipo de conmutación es ideal para aplicaciones que requieren un flujo constante de datos, como las llamadas telefónicas, ya que evita las demoras y pérdidas de información. Sin embargo, la conmutación de circuitos puede ser ineficiente, ya que el canal permanece ocupado aunque no se esté utilizando continuamente, lo que implica un uso menos óptimo del ancho de banda.

Protocolos TCP/IP

El modelo TCP/IP organiza la comunicación en redes en cinco capas, cada una con protocolos específicos que permiten transmitir y recibir datos de forma eficiente y confiable.

• Capa Física: Gestiona la transmisión de bits a través de un medio físico, usando protocolos como Ethernet.
• Capa de Enlace de Datos: Asegura la transmisión confiable entre nodos locales, con protocolos como ARP y PPP.
• Capa de Red: Maneja el direccionamiento IP y el enrutamiento de datos entre redes, con IP e ICMP.
• Capa de Transporte: Ofrece transmisión confiable con TCP o rápida sin garantías con UDP.
• Capa de Aplicación: Facilita servicios para aplicaciones finales, como HTTP para web, SMTP para correo y DNS para traducción de dominios.

Conexiones en lineas telefónicas

La conexión en líneas telefónicas es una tecnología de acceso a Internet que utiliza las infraestructuras de telefonía existentes para transmitir datos entre el usuario y el proveedor de servicios. Existen dos tipos principales: dial-up y DSL. En la conexión dial-up, el módem utiliza la línea telefónica de manera exclusiva para transmitir datos, lo que impide su uso simultáneo para llamadas de voz y limita la velocidad de conexión. En contraste, DSL (Digital Subscriber Line) permite transmitir datos y llamadas telefónicas al mismo tiempo al utilizar diferentes bandas de frecuencia, lo que ofrece una conexión más rápida y estable. Ambas tecnologías han sido fundamentales en el acceso a Internet, especialmente en áreas con poca infraestructura de banda ancha, aunque actualmente el DSL es mucho más común que el dial-up debido a sus mejores velocidades y la capacidad de mantener la línea telefónica disponible para voz mientras se navega en Internet.