El concepto de red en un contexto amplio
Una red es un sistema de objetos o personas conectados de manera intrincada. Las redes están en todas partes, incluso en nuestros propios cuerpos; el sistema nervioso y el sistema cardiovascular son ejemplos de redes biológicas.
Ejemplos de redes en la vida cotidiana:
- Comunicaciones: Teléfono, internet, servicio postal, telefonía celular, sistemas bancarios, LAN/WAN.
- Transporte: Sistemas de autopistas, tráfico aéreo, transporte marítimo.
- Social: Ciudades, familias, círculos de amigos.
- Biológico: Redes neurológicas, ecosistemas.
- Servicios públicos: Red eléctrica, acueductos de aguas servidas y potables.
Fundamentos de las redes de datos
Una red de datos es un sistema que enlaza dos o más puntos (terminales) por un medio físico, el cual sirve para enviar o recibir un determinado flujo de información.
Origen y necesidad de las redes
Las redes de datos surgieron como resultado de las aplicaciones creadas para las empresas. Sin embargo, en el momento en que se escribieron estas aplicaciones, las empresas poseían computadores que eran dispositivos independientes y cada uno operaba de forma individual. Muy pronto se puso de manifiesto que esta no era una forma eficiente ni rentable para operar en el medio empresarial. Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito tres preguntas clave:
- ¿Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos?
- ¿Cómo comunicarse con eficiencia?
- ¿Cómo configurar y administrar una red?
El desafío de la incompatibilidad
A mediados de la década de los 80, comenzaron a presentarse los primeros problemas derivados de este crecimiento desordenado. Muchas de las tecnologías de red que habían emergido se crearon con una variedad de implementaciones de hardware y software distintas. Por lo tanto, muchas de las nuevas tecnologías no eran compatibles entre sí. Se tornó cada vez más difícil la comunicación entre redes que usaban especificaciones diferentes.
Redes de Área Local (LAN): La solución a la incompatibilidad
Una de las primeras soluciones a estos problemas fue la creación de las redes de área local (LAN). Al ser capaces de conectar todas las estaciones de trabajo, dispositivos periféricos, terminales y otros equipos ubicados dentro de un mismo edificio, las LAN permitieron que las empresas utilizaran la tecnología informática para compartir de manera eficiente archivos e impresoras.
Características principales de una LAN
Las LAN están diseñadas para:
- Operar dentro de un área geográfica limitada.
- Permitir que varios usuarios accedan a medios de ancho de banda alta.
- Proporcionar conectividad continua con los servicios locales.
- Conectar dispositivos físicamente adyacentes.
Medios físicos y cableado de red
El tipo de cableado es un componente fundamental en el rendimiento y la fiabilidad de una red. A continuación, se describen los tipos más comunes.
Cable de par trenzado no blindado (UTP)
El cable de par trenzado no blindado (UTP) es un medio compuesto por cuatro pares de hilos, que se usa en diversos tipos de redes. Cada uno de los ocho hilos de cobre individuales del cable UTP está revestido de un material aislador. Además, cada par de hilos está trenzado.
Este tipo de cable se basa solo en el efecto de cancelación que producen los pares trenzados para limitar la degradación de la señal que causan la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). Para reducir aún más la diafonía entre los pares, la cantidad de trenzados en los pares de hilos varía. Al igual que el cable STP (par trenzado blindado), el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con respecto a cuánto trenzado se permite por unidad de longitud.
Cuando se usa como medio, el cable UTP tiene cuatro pares de hilos de cobre de calibre 22 o 24 y una impedancia de 100 ohmios, lo que lo diferencia de otros tipos de cables de par trenzado, como los utilizados para el cableado telefónico. El hecho de que el cable UTP tiene un diámetro extremadamente pequeño (aproximadamente 0,43 cm) puede ser ventajoso durante la instalación.
Desventajas del par trenzado
El cableado de par trenzado presenta ciertas desventajas. El cable UTP es más susceptible al ruido y a la interferencia que otros tipos de medios de red. Además, la distancia que puede abarcar la señal sin el uso de repetidores es menor en comparación con los cables coaxiales y de fibra óptica.
Cable coaxial
Está compuesto por dos elementos conductores. Uno de estos elementos, ubicado en el centro del cable, es un conductor de cobre rodeado por una capa de aislamiento flexible. Sobre este material aislador hay una malla de cobre tejida o una hoja metálica que actúa como segundo alambre del circuito y como blindaje del conductor interno. Esta segunda capa o blindaje ayuda a reducir la interferencia externa y está recubierta por la envoltura del cable.
Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. Se pueden realizar tendidos entre nodos de red a mayores distancias que con los cables STP o UTP sin necesidad de utilizar tantos repetidores, los cuales amplifican las señales de red para que puedan abarcar mayores distancias.
Cable de fibra óptica
Es un medio de red que puede conducir transmisiones de luz modulada. Si se compara con otros medios, es más caro; sin embargo, no es susceptible a la interferencia electromagnética y ofrece velocidades de datos más altas que cualquier otro tipo de medio de red. El cable de fibra óptica no transporta impulsos eléctricos, como lo hacen los cables de cobre. En su lugar, las señales que representan los bits se convierten en haces de luz.
Aunque la luz es una onda electromagnética, la que viaja por las fibras no se considera inalámbrica, ya que las ondas son guiadas por la propia fibra. El término “inalámbrico” se reserva para las ondas electromagnéticas irradiadas o no guiadas.
Breve historia de la fibra óptica
La fibra óptica tiene su origen en varias invenciones del siglo XIX. Sin embargo, su uso para comunicaciones no fue factible hasta la década de 1960, cuando se introdujeron por primera vez fuentes de luz láser de estado sólido y materiales de vidrio de alta calidad sin impurezas.