Redes Informáticas: Conceptos Clave, Tipos y Componentes Esenciales

1. ¿Qué es una Red Informática?

• Conjunto de **ordenadores y dispositivos** conectados para compartir **información y recursos**.

• Requiere: **emisor**, **receptor**, **canal de comunicación** y **protocolo común**.

• El protocolo más usado es **TCP/IP**.

2. Tamaño de Redes

• LAN (Local Area Network): Redes que operan dentro de un edificio o área geográfica limitada. Pueden ser por cable o **Wi-Fi**.

• MAN (Metropolitan Area Network): Redes que cubren una ciudad, interconectando varias **LAN**.

• WAN (Wide Area Network): Redes que cubren grandes distancias geográficas (ej., **Internet**).

3. Tipos según Privacidad

• Red pública: Acceso libre (ej., **Internet**).

• Red privada: Restringida a un grupo específico (ej., **Intranet**).

• VPN (Red Privada Virtual): Conecta redes privadas de forma segura a través de **Internet**.

4. Tipos de Redes según Estructura

• Cliente-Servidor: Un servidor central gestiona los recursos, y los clientes acceden a ellos.

• Punto a Punto (Peer-to-Peer): Todos los equipos son iguales y comparten recursos directamente entre sí.

5. Topologías de Red

• Bus: Un solo cable central conecta todos los equipos. Actualmente, está en desuso.

• Anillo: Los equipos se conectan en una configuración circular, y los datos viajan en un solo sentido.

• Estrella: Todos los dispositivos se conectan a un nodo central, como un **switch** o un **hub**. Es la topología más común actualmente.

6. Estándar Ethernet

• Norma **IEEE 802.3** para redes cableadas.

• Tipos comunes:

  • 100Base-T: Velocidad de 100 Mbps.

  • 1000Base-T: Velocidad de 1 Gbps (utiliza cable de cobre).

  • 1000Base-LX/SX: Utiliza fibra óptica.

• IEEE 802.11: Estándar para redes inalámbricas (**Wi-Fi**).

7. Tipos de Cableado

7.1 Cable Trenzado

• UTP (Unshielded Twisted Pair): El más común, sin apantallamiento (ej., **CAT5/CAT6**).

• FTP (Foiled Twisted Pair): Con apantallamiento global, lo que reduce las interferencias.

• STP (Shielded Twisted Pair): Cada par de cables está apantallado individualmente. Ofrece mayor seguridad y es más costoso.

7.2 Fibra Óptica

• Transmite datos mediante **pulsos de luz**.

• Ofrece alta velocidad y es inmune a las interferencias electromagnéticas.

• Tipos principales:

  • Multimodo: Para distancias cortas a medias (ej., **OM1, OM2, OM3**).

  • Monomodo: Para largas distancias, superando los 100 km.

8. Redes Inalámbricas (WLAN)

• WLAN (Wireless Local Area Network): Redes que operan sin cables, ofreciendo flexibilidad y popularidad. Complementan eficazmente a las **LAN** cableadas.

• Generalmente, presentan menor velocidad y son más susceptibles a interferencias que las **LAN** cableadas.

8.1 Tecnología Wi-Fi (IEEE 802.11)

• Opera en la banda de 2.4 GHz.

• Velocidades típicas: hasta **11 Mbps (802.11b)** y **54 Mbps (802.11g)**.

• Dispositivos clave:

  • Router Wi-Fi: Dispositivo que distribuye la conexión a la red.

  • Punto de Acceso (AP): Amplía la cobertura de la red inalámbrica.

  • Adaptadores Wi-Fi: Pueden ser integrados en la placa base, o externos (PCI, USB).

8.2 Tecnología Bluetooth (IEEE 802.15.1)

• Velocidad: hasta **720 kbps**. Alcance típico: **10 metros**.

• Comúnmente utilizado en dispositivos móviles, portátiles y periféricos.

8.3 Otros Medios Inalámbricos

• Infrarrojos (IrDA): Velocidad de hasta 4 Mbps, con un alcance de 1 metro.

• Microondas: Velocidad de hasta 2.048 kbps. Operan en las bandas de 3.5 y 28 GHz.

9. Dispositivos Clave en una Red LAN

9.1 Tarjeta de Red (NIC)

• Permite la conexión de un ordenador a la red.

• Tipos:

  • Integrada en la placa base.

  • Externa (PCI o USB, especialmente para **Wi-Fi**).

• Cada **NIC** posee una **dirección MAC** única (Media Access Control), compuesta por 6 bytes hexadecimales.

9.2 Switch (Conmutador)

• Actúa como nodo central en una topología de red en estrella.

• Transmite datos de manera eficiente solo al dispositivo de destino.

• Es capaz de interconectar múltiples segmentos de red.

9.3 Router (Enrutador)

• Interconecta redes diferentes (ej., **LAN** con **WAN**).

• Su función principal es decidir la ruta óptima para el envío de paquetes de datos.

• En redes **LAN**, es el dispositivo que proporciona la conexión a **Internet** (gestionando **IPs públicas y privadas**).

• Frecuentemente, integra funciones de **switch** y **punto de acceso Wi-Fi**.

10. Protocolo TCP/IP

10.1 Componentes de TCP/IP

• TCP (Transmission Control Protocol): Controla el transporte fiable de datos.

• IP (Internet Protocol): Gestiona el direccionamiento y el enrutamiento de paquetes de datos.

• Permite la comunicación entre sistemas operativos y dispositivos heterogéneos.

10.2 Dirección IP

• Formato: **cuatro números decimales entre 0 y 255**, separados por puntos (ej., **192.168.1.1**).

• Es la dirección lógica utilizada para la transmisión de datos en la red.

10.3 Clases de Direcciones IP

• 127.0.0.1: Dirección de **loopback** (referencia al propio equipo local).

10.4 Puerta de Enlace (Gateway)

• Es la dirección **IP** del **router** que conecta la red local con redes externas (ej., **Internet**).

• El **router** posee una **IP LAN** (interna) y una **IP WAN** (externa).

11. Servicios Fundamentales de TCP/IP

11.1 DNS (Domain Name System)

• Traduce **nombres de dominio** (ej., www.google.com) a **direcciones IP**.

• Generalmente proporcionado por el **ISP (Proveedor de Servicios de Internet)** o un servidor de red local.

11.2 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

• Asigna automáticamente **direcciones IP** y otros parámetros de red a los dispositivos conectados.

• Suele estar integrado en el **router** o en un servidor dedicado.

11.3 Puertos de Red Comunes

12. Modelos de Red: Grupos de Trabajo y Dominios

• Grupo de Trabajo (Workgroup): Un modelo de red entre iguales (**peer-to-peer**).

  • Cada ordenador gestiona sus propios usuarios y recursos de forma independiente.

• Red con Dominio: Un modelo de red **cliente-servidor**.

  • Un servidor central (controlador de dominio) administra usuarios, equipos y recursos mediante servicios como **Active Directory**.

  • Ofrece mayor seguridad, control centralizado y gestión de permisos.