Redes y clasificaciones

 Tipos de topología de red

La representación geométrica de cómo se conectan los ordenadores entre sí se conoce como topología. Hay cinco tipos de topología: malla, estrella, bus, anillo e híbrida.

1. Topología de malla

2. Topología en estrella

3. Topología en bus

4. Topología en anillo

5. Topología híbrida

Ventajas de la topología de malla

1. No hay problemas de tráfico de datos, ya que hay un enlace dedicado entre dos dispositivos, lo que significa que el enlace sólo está disponible para esos dos dispositivos.

2. La topología de malla es fiable y robusta, ya que el fallo de un enlace no afecta a los demás enlaces ni a la comunicación entre otros dispositivos de la red.

3. La topología de malla es segura porque hay un enlace punto a punto, por lo que no es posible el acceso no autorizado.

4. La detección de fallos es fácil.

Desventajas de la topología de malla

1. La cantidad de cables necesarios para conectar cada sistema es tediosa y un dolor de cabeza.

2. Dado que cada dispositivo necesita estar conectado con otros dispositivos, el número de puertos de E/S necesarios debe ser enorme.

3. Problemas de escalabilidad porque un dispositivo no puede conectarse con un gran número de dispositivos con un enlace punto a punto dedicado.

Ventajas de la topología en estrella

1. Es menos costosa porque cada dispositivo sólo necesita un puerto de E/S y tiene que estar conectado con el hub con un solo enlace.

2. Más fácil de instalar

3. Menos cantidad de cables requeridos porque cada dispositivo necesita ser conectado con el hub solamente.

4. Robusto, si un enlace falla, los otros enlaces funcionarán sin problemas.

5. 5. Fácil detección de fallos porque el enlace puede identificarse fácilmente.

Desventajas de la topología en estrella

1. Si el hub se cae todo se cae, ninguno de los dispositivos puede trabajar sin el hub.

2. El hub requiere más recursos y un mantenimiento regular porque es el sistema central de la topología en estrella.

Ventajas de la topología de bus

1. Fácil instalación, cada cable necesita ser conectado con el cable troncal.

2. Se necesitan menos cables que en la topología de malla y estrella

Desventajas de la topología de bus

1. Dificultad en la detección de fallos.

2. No es escalable, ya que hay un límite en el número de nodos que se pueden conectar con el cable troncal.

Ventajas de la topología en anillo

1. Fácil de instalar.

2. La gestión es más sencilla, ya que para añadir o eliminar un dispositivo de la topología sólo hay que cambiar dos enlaces.

Desventajas de la topología en anillo

1. El fallo de un enlace puede hacer fallar toda la red ya que la señal no viajará hacia adelante debido al fallo.

2. Problemas de tráfico de datos, ya que todos los datos circulan por un anillo.

Ventajas de la topología híbrida

1. Podemos elegir la topología en función de los requisitos, por ejemplo, si nos preocupa la escalabilidad, podemos utilizar la topología en estrella en lugar de la tecnología de bus.

2. Es escalable, ya que podemos conectar otras redes informáticas con las redes existentes con diferentes topologías.

Desventajas de la topología híbrida

1. La detección de fallos es difícil.

2. La instalación es difícil.

3. El diseño es complejo, por lo que el mantenimiento es elevado y, por tanto, caro.

Tipos de redes

Una red se define como un grupo de dos o más sistemas informáticos conectados entre sí. 

Hay muchos tipos de redes informáticas, los tipos comunes de redes de área incluyen estos cinco: LAN - Red de área local, WAN - Red de área amplia, WLAN - Red de área local inalámbrica, MAN - Red de área metropolitana y CAN - Red de área de campus.

LAN (Red de Área Local) - Puede llegar hasta un radio de 1 KM. Una red de área local (LAN) es un grupo de ordenadores y dispositivos asociados que comparten una línea de comunicaciones común o un enlace inalámbrico con un servidor. Normalmente, una LAN engloba ordenadores y periféricos conectados a un servidor dentro de una zona geográfica definida, como una oficina o un establecimiento comercial.

WAN (Wide Area Network) - Sin límite. Una red de área amplia (WAN) es una red que existe en un área geográfica a gran escala. Una WAN conecta diferentes redes más pequeñas, incluidas las redes de área local (LAN) y las redes de área metropolitana (MAN). Esto garantiza que los ordenadores y usuarios de un lugar puedan comunicarse con los de otros lugares. La implementación de la WAN puede hacerse con la ayuda del sistema público de transmisión o de una red privada.

WLAN (red de área local inalámbrica) - una red de área local inalámbrica (WLAN) es una red informática inalámbrica que enlaza dos o más dispositivos mediante comunicación inalámbrica dentro de un área limitada, como un hogar, una escuela, un laboratorio informático o un edificio de oficinas. Esto permite a los usuarios desplazarse dentro de un área de cobertura local y seguir conectados a la red. A través de una pasarela, una WLAN también puede proporcionar una conexión a Internet más amplia.

La mayoría de las WLAN modernas se basan en las normas IEEE 802.11 y se comercializan bajo la marca Wi-Fi.

MAN (red de área metropolitana) - Una red de área metropolitana es una red informática que interconecta a los usuarios con los recursos informáticos de un área geográfica o región mayor que la que cubre incluso una gran red de área local (LAN) pero menor que el área que cubre una red de área amplia (WAN). El término se aplica a la interconexión de las redes de una ciudad en una única red más grande (que luego puede ofrecer también una conexión eficaz a una red de área amplia). También se utiliza para referirse a la interconexión de varias redes de área local mediante un puente con líneas troncales. Este último uso también se denomina a veces red de campus.

CAN (red de área de campus) - Una red de área de campus es una red informática formada por una interconexión de redes de área local (LAN) dentro de un área geográfica limitada. Los equipos de red (conmutadores, routers) y los medios de transmisión (fibra óptica, planta de cobre, cableado Cat5, etc.) son casi en su totalidad propiedad del inquilino/propietario del campus: una empresa, universidad, gobierno, etc.

Direccionamiento de red

Una dirección de red es una dirección física o lógica única que distingue a un nodo o dispositivo de red en una red informática o de telecomunicaciones. La dirección de red es un número o dirección numérica que se asigna a cualquier dispositivo nuevo que pretenda acceder a la red o que ya forme parte de ella. Las direcciones de red están diseñadas para ser identificadores únicos en toda la red, aunque algunas redes permiten direcciones privadas o administradas localmente que pueden no ser únicas. Cada ordenador de una red utiliza una dirección de red para identificar, localizar y dirigirse a otros ordenadores.

En la tecnología de redes, la dirección de red es un elemento clave para identificar y localizar los nodos/dispositivos de la red. Adopta varias formas, como la dirección de Protocolo de Internet (IP), la dirección de Control de Acceso al Medio (MAC) y la dirección de host. Una dirección IP es una dirección que se utiliza para identificar de forma exclusiva un dispositivo en una red IP. La dirección es un número de 32 bits que puede dividirse en una parte de red y otra de host mediante una máscara de subred.

Dispositivos de redes

1. Repetidor - Un repetidor opera en la capa física. Su función es regenerar la señal a través de la misma red antes de que la señal se debilite o se corrompa demasiado, con el fin de ampliar la longitud a la que puede transmitirse la señal a través de la misma red. Un punto importante a tener en cuenta sobre los repetidores es que no amplifican la señal. Cuando la señal se debilita, copian la señal bit a bit y la regeneran con la intensidad original. Es un dispositivo de 2 puertos. 

2. Hub - Un hub es básicamente un repetidor multipuerto. Un hub conecta múltiples cables procedentes de diferentes ramas, por ejemplo, el conector en topología de estrella que conecta diferentes estaciones. Los hubs no pueden filtrar los datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados.  En otras palabras, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través del Hub sigue siendo uno.  Además, no tienen la inteligencia necesaria para encontrar el mejor camino para los paquetes de datos, lo que provoca ineficacia y desperdicio. 

3. Puente - Un puente opera en la capa de enlace de datos. Un puente es un repetidor, con la funcionalidad añadida de filtrar contenidos mediante la lectura de las direcciones MAC de origen y destino. También se utiliza para interconectar dos LAN que trabajan con el mismo protocolo. Tiene un único puerto de entrada y otro de salida, por lo que es un dispositivo de 2 puertos.

4. Conmutador - Un conmutador es un puente multipuerto con un búfer y un diseño que puede aumentar su eficiencia (un gran número de puertos implica menos tráfico) y rendimiento. Un conmutador es un dispositivo de la capa de enlace de datos. El conmutador puede realizar una comprobación de errores antes de reenviar los datos, lo que lo hace muy eficiente, ya que no reenvía los paquetes que tienen errores y reenvía los paquetes buenos de forma selectiva sólo al puerto correcto.  En otras palabras, el switch divide el dominio de colisión de los hosts, pero el dominio de difusión sigue siendo el mismo. 

  

5. Routers - Un router es un dispositivo como un switch que enruta los paquetes de datos basándose en sus direcciones IP. El router es principalmente un dispositivo de la capa de red. Los routers normalmente conectan LANs y WANs juntas y tienen una tabla de enrutamiento que se actualiza dinámicamente en base a la cual toman decisiones sobre el enrutamiento de los paquetes de datos. El router divide los dominios de difusión de los hosts conectados a través de él.

6. Pasarela - Una pasarela, como su nombre indica, es un pasaje para conectar dos redes que pueden funcionar con diferentes modelos de red. Básicamente funcionan como agentes mensajeros que toman los datos de un sistema, los interpretan y los transfieren a otro sistema. Las pasarelas también se denominan convertidores de protocolo y pueden funcionar en cualquier capa de red. Las pasarelas suelen ser más complejas que los conmutadores o los routers. Las pasarelas también se denominan convertidores de protocolos. 

7. Brouter - También conocido como router puente es un dispositivo que combina las características de un puente y de un router. Puede trabajar tanto en la capa de enlace de datos como en la de red. Trabajando como router, es capaz de enrutar paquetes a través de las redes, y trabajando como puente, es capaz de filtrar el tráfico de la red de área local. 

8. NIC - NIC o tarjeta de interfaz de red es un adaptador de red que se utiliza para conectar el ordenador a la red. Se instala en el ordenador para establecer una LAN.  Tiene una identificación única que está escrita en el chip, y tiene un conector para conectar el cable a él. El cable actúa como interfaz entre el ordenador y el router o el módem. La tarjeta NIC es un dispositivo de capa 2, lo que significa que funciona tanto en la capa física como en la de enlace de datos del modelo de red. 

IP de computadora

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