REDES INFORMÁTICAS

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar lavelocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones.Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.

CLASIFICACIÓN DE REDES

Según cobertura:

• Red de área personal: Es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

• Red inalámbrica de área personal: Es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos cercanos al punto de acceso. Estas redes son para uso personal. El medio de transporte puede ser cualqueira de los habituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son habituales en Bluetooth.

• Red de área local: Es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio entre otras. No utilizan medios o redes de interconexión públicos.

• Red de área local inalámbrica: Es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas.

• Red de área de campus: Es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada.

• Red de área metropolitana: Es una red de alta velocidad que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aún así limitado.

• Redes de área amplia: Son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.

• Red de área de almacenamiento: Es una red concebida para conectar servidores, matrices de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

Según tipo de medio:

Existen dos tipos medios guiados y medios no guiados:

Medios guiados

• El cable coaxial: Se utiliza para transportar señales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales están separados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la señal de información.
• El cable de par trenzado: Es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir ladiafonía de los cables adyacentes. Dependiento de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o más pares.
• La fibra óptica: Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

Medios no guiados

• Red por radio: Es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red.
• Red por infrarrojos: Permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala. No disponen de gran alcacen y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.
• Red por microondas: Es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. Los protocolos más frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps.

Según topologia:

• La red en bus: Se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones al cual se conectan los diferentes dispositivos.
• En una red en anillo: Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.
• En una red en estrella: Las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
• En una red en malla: Cada nodo está conectado a todos los otros.
• En una red en árbol: Los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

Internet

Podemos definir a Internet como una "red de redes", es decir, una red que no sólo interconecta computadoras, sino que interconecta redes de computadoras entre sí. 

Una red de computadoras es un conjunto de máquinas que se comunican a través de algún medio  con el objeto de compartir recursos.

De esta manera, Internet sirve de enlace entre redes más pequeñas y permite ampliar su cobertura al hacerlas parte de una "red global". Esta red global tiene la característica de que utiliza un lenguaje común que garantiza la intercomunicación de los diferentes participantes; este lenguaje común o protocolo  se conoce como TCP/IP.

Así pues, Internet es la "red de redes" que utiliza TCP/IP como su protocolo de comunicación.

Internet es un acrónimo de INTERconected NETworks.

DISPOSITIVOS DE RED

Todas las máquinas de Internet se caracterizan por tener sistemas operativos diferentes ejecutándose en diferente hardware. Para que las distintas máquinas puedan comunicarse entre sí, todas deben utilizar el mismo protocolo de comunicaciones mediante el cual los diferentes sistemas operativos puedan transferir datos independientemente del hardware utilizado. Esto es realizado por el Protocolo de Internet , junto con el Protocolo de Control de Transmisión , el Protocolo de Datos de Usuario y el Protocolo de Control de Mensajes de Internet. Estos protocolos son comunes en los lenguajes usados por todas las máquinas en Internet. La abreviatura de estos es TCP/IP

Cada máquina en Internet tiene un número de identificación conocido como la dirección IP. Sólo es posible acceder a esta máquina mediante TCP/IP con este número. Normalmente, una máquina también tiene un nombre de en texto llano que es utilizado por los programas de aplicación para referirse a las mismas. El Sistema de Nombre de Dominio es el responsable de convertir la dirección IP en un nombre en texto llano. Este servicio particular es ofrecido por lo que se conoce como servidores de nombre. Una máquina, o una aplicación que ofrece un servicio, es denominada servidor , y una máquina o aplicación que hace uso de un servicio es denominada cliente.

Por debajo de TCP/IP existen varios protocolos estandarizados para poder transmitir los datos TCP/IP de forma adecuada al método de transmisión: para las conexiones en red mediante una tarjeta de red éste es el protocolo ethernet, para conexiones por módem y por teléfono RDSI,es el Protocolo Punto a Punto y para las conexiones ADSL, es el Protocolo Punto a Punto en Ethernet.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE RED

Modem

Un módem es un equipo que sirve para modular y demodular  una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado modems desde los años 60 o antes del siglo XX, principalmente debido a que la transmisión directa de la señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente. Por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño  para su correcta recepción.

Servidor

Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. Este es el significado original del término. Es posible que un ordenador cumpla simultáneamente las funciones de cliente y de servidor.

Switch

Un switch es un dispositivo electrónico de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo Open Systems Interconnection. Un conmutador interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las Local Area Network- Red de Área Local.

Firewall

Un cortafuegos, es un elemento de hardware o software utilizado en una red de computadoras para controlar las comunicaciones, permitiéndolas o prohibiéndolas según las políticas de red que haya definido la organización responsable de la red.

Hub

En informática un hub o concentrador es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que propician.




PROTOCOLO DE RED TCP/IP

Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicación por red de datos para los sistemas UNIX. El más ampliamente utilizado es el Internet Protocol Suite, comúnmente conocido como TCP / IP.

Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Contorl Protocol  y el Internet Protocol . Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.

El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local y área extensa. 

DIRECCION IP

IP El Protocolo de Internet, en inglés de Internet Protocol, es un protocolo usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red local o Internet. DIRECCIÓN IP Es un número que identifica un ordenador dentro de una red que utilice el protocolo IP. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número asignado a la tarjeta de red del propio ordenador, mientras que la dirección IP se puede cambiar. DIRECCIÓN IP DINÁMICA Es habitual que un usuario que se conecta desde su hogar a Internet utilice una dirección IP dinámica. Lo que quiere decir que esta dirección puede cambiar al reconectar.  DIRECCIÓN IP FIJA O ESTÁTICA Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija, es decir, no cambia con el tiempo.  DIRECCIÓN IP LOCAL O PRIVADA La dirección IP local es la que corresponde a la red local de su casa u oficina. Se utiliza para acceder localmente a equipos instalados en su red local. DIRECCIÓN IP REMOTA O PÚBLICA Puede ser fija o dinámica, según usted haya contratado con su proveedor de red. Se utiliza para acceder remotamente a través de Internet a equipos instalados en una red local. MASCARA DE RED  Combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Sirve para que una computadora determine si debe enviar los datos dentro o fuera de la red. Es decir, la función de la máscara de red es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red, y qué parte es la correspondiente al host. Por ejemplo, si el router tiene la ip 159.128.1.1 y máscara de red 255.255.255.0, entiende que todo lo que se envía a una IP que empiece por 159.128.1 va para la red local y todo lo que va a otras IPS, para fuera. PUERTA DE ENLACE Una pasarela o puerta de enlace es un dispositivo, con frecuencia una computadora, que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino. La puerta de enlace es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red de área local conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP. Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada "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. En las redes, los dispositivos finales se interconectan entre ellos mediante concentradores o conmutadores. Cuando se quiere agrupar esos últimos dispositivos, se pueden conectar esos concentradores a enrutadores. Estos últimos lo que hacen es conectar redes que  utilicen distinto protocolo. Pero un enrutador sólo puede conectar redes que utilicen el mismo protocolo. Cuando lo que se quiere es conectar redes con distintos protocolos, se utiliza una pasarela, ya que este dispositivo sí hace posible traducir las direcciones y formatos de los mensajes entre diferentes redes. DIRECCION MAC En las redes de computadoras, la dirección MAC es un identificador de 48 bits que corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Se conoce también como dirección física, y es única para cada dispositivo. Está determinada y configurada por el IEEE y el fabricante utilizando el organizationally unique identifier. La mayoría de los protocolos que trabajan en la capa 2 del modelo OSI usan una de las tres numeraciones manejadas por el IEEE: MAC-48, EUI-48, y EUI-64, las cuales han sido diseñadas para ser identificadores globalmente únicos. No todos los protocolos de comunicación usan direcciones MAC, y no todos los protocolos requieren identificadores globalmente únicos. Las direcciones MAC son únicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma binaria, en el hardware en su momento de fabricación. Debido a esto, las direcciones MAC son a veces llamadas burned-in addresses, en inglés. Si nos fijamos en la definición como cada bloque hexadecimal son 8 dígitos binarios, tendríamos: 6 * 8 = 48 bits únicos En la mayoría de los casos no es necesario conocer la dirección MAC, ni para montar una red doméstica, ni para configurar la conexión a internet, usándose esta sólo a niveles internos de la red. Sin embargo, es posible añadir un control de hardware en un conmutador o un punto de acceso inalámbrico, para permitir sólo a unas MAC concretas el acceso a la red. En este caso, deberá saberse la MAC de los dispositivos para añadirlos a la lista. Dicho medio de seguridad se puede considerar un refuerzo de otros sistemas de seguridad, ya que teóricamente se trata de una dirección única y permanente, aunque en todos los sistemas operativos hay métodos que permiten a las tarjetas de red identificarse con direcciones MAC distintas de la real.