¿Qué es una Red Local?

Una red local (LAN) es un conjunto de ordenadores y dispositivos conectados entre sí con el propósito de compartir información y recursos, como discos duros, impresoras, etc.

Componentes y Funcionamiento Básico

El proceso de comunicación en una red sigue un esquema fundamental:

EMISOR → CODIFICADOR → LÍNEA → DECODIFICADOR → RECEPTOR

Esto se traduce en:

Host (equipo) → Interfaz de red → Cable/Medio → Interfaz de red → Host (equipo)

Las interfaces, como las tarjetas de red o los módems, son los componentes que conectan los distintos dispositivos y elementos a la red.

Clasificación de Redes

Según su Extensión Geográfica

• LAN (Local Area Network): Red de Área Local. Abarcan un solo edificio o una oficina.
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de Área Metropolitana. Incluyen edificios no adyacentes, como los de un campus universitario (CAN – Campus Area Network).
• WAN (Wide Area Network): Red de Área Extensa. Se extienden por distintas ciudades y países, y también conectan redes LAN que pertenecen a un mismo propietario.
• PAN (Personal Area Network): Red de Área Personal.
• WLAN (Wireless Local Area Network): Red de Área Local Inalámbrica (LAN con tecnología wireless).

Según su Propiedad

• Redes públicas: Ofrecen acceso público y global (por ejemplo, Internet).
• Redes privadas: Tienen acceso restringido y suelen ser de tipo LAN. Cuando utilizan elementos de una red pública, se les llama intranet.
• Redes privadas virtuales (VPN): Permiten la interconexión de redes privadas aprovechando la infraestructura de una red global. Conectan las intranets de una empresa, dando lugar a una extranet.

Según el Medio de Transmisión

• Medios guiados: La transmisión se realiza a través de un soporte físico como cable trenzado, coaxial o fibra óptica.
• Medios no guiados (inalámbricas): Utilizan antenas para transmitir ondas electromagnéticas por el aire, empleando tecnologías de radiofrecuencia como WiFi, Bluetooth o microondas.

Según la Relación Funcional

• Redes cliente-servidor: El servidor es el ordenador más importante de la red, centraliza la información y suele almacenarla. Aplica las normas de acceso, la configuración de la red y el acceso a recursos y dispositivos.
• Redes punto a punto (Peer-to-Peer): En estas redes, todos los nodos o estaciones de trabajo son clientes y servidores a la vez. Suelen ser redes pequeñas, simples, con pocos datos y recursos (menos de 10 usuarios).

Topología de Redes

La topología de una red es la forma en que se conectan las estaciones de trabajo y los medios de transmisión (cables, conectores, etc.) en una red local.

• Topología en bus: Todos los equipos comparten un único canal (bus), que consiste en un cable coaxial que los une y finaliza en un terminador.
• Topología en anillo: Es similar a la de bus, pero forma un anillo cerrado. Cada ordenador analiza si es el destinatario de la información y, si no lo es, la pasa al siguiente.
• Topología en estrella: Todos los ordenadores están conectados a un dispositivo central específico, como un conmutador (switch).

Modelo OSI

La Organización Internacional de Normalización (ISO) desarrolló un modelo conceptual para la conexión de redes: el Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI).

Capas del Modelo OSI

• Capa de aplicación: Contiene los programas de aplicación que utiliza la red.
• Capa de presentación: Define la forma en la que se presentan los datos a las aplicaciones.
• Capa de sesión: Gestiona la comunicación entre aplicaciones cooperativas.
• Capa de transporte: Proporciona servicios de detección y corrección de errores.
• Capa de red: Se encarga del direccionamiento y enrutamiento de los datos.
• Capa de enlace de datos: Ofrece el servicio de envío de datos a través del enlace físico.
• Capa física: Define las características físicas de la red material (cables, conectores, etc.).

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) desarrolló una parte del modelo OSI, correspondiente a los niveles 1 y 2, conocido como el estándar IEEE 802. El IEEE 802.3 normaliza y define para redes LAN el tipo de cable, la distancia entre PCs, la velocidad y la topología.

Medios de Transmisión Guiados

Las redes Ethernet son las más utilizadas para crear redes LAN. Sus adaptaciones se nombran en función de la velocidad y la longitud del cable.

Cable de Par Trenzado (UTP y STP)

• UTP (Unshielded Twisted Pair): Par trenzado no apantallado. Consiste en hilos de cobre o aluminio entrelazados entre sí por parejas. La velocidad dependerá del número de pares de hilos y de la longitud de cada trenzado.
• STP (Shielded Twisted Pair): Par trenzado apantallado. Es más seguro que el UTP gracias a su aislamiento. Se utiliza principalmente en la industria, ya que atenúa mejor el ruido y las interferencias.

Instalaciones de Cableado Estructurado

Dentro de un área local, es la forma en que se organiza el cableado. Se utiliza par trenzado de hilo de cobre o fibra óptica, generalmente siguiendo una topología de estrella única.

La Fibra Óptica

Es el medio más empleado en redes de datos y telecomunicaciones. Está formado por un grupo de fibras por el que se envían pulsos de luz.

• Ventajas: Ancho de banda muy grande (velocidades de 10 Gbps/fibra y hasta 10 Tbps), inmune a interferencias y muy segura.
• Desventajas: Coste elevado. Los empalmes y uniones son más difíciles y caros.
• Modos de propagación:
  • Multimodo: Para distancias de hasta 2 km.
  • Monomodo: Para distancias de hasta 100 km.

Medios de Transmisión No Guiados

También conocidas como redes inalámbricas o WLAN, sirven de complemento a las redes por cable, aunque suelen tener una menor velocidad de transmisión.

Tecnología WiFi

Permite el envío de datos sobre redes que utilizan ondas de radio, con velocidades que varían entre 11 y 54 Mbps. Sus elementos principales son:

• Routers: Reciben la señal de la línea ofrecida por el operador de telefonía y la reparten a los dispositivos WiFi a su alcance.
• Puntos de acceso: Funcionan como emisores remotos donde la señal WiFi del router no tiene suficiente alcance.
• Dispositivos de recepción: Tarjetas PCI, tarjetas PCMCIA y adaptadores USB.

Otras Tecnologías Inalámbricas

• Tecnología Bluetooth: Comunicación inalámbrica mediante un enlace de radiofrecuencia. Alcanza velocidades de hasta 720 Kbps y distancias de hasta 10 metros, siendo más lento que el WiFi. Está indicado para redes PAN.
• Infrarrojos (IrDA): Basados en rayos luminosos, soportan una amplia gama de dispositivos informáticos y de comunicaciones. Su velocidad máxima es de 4 Mbps y su alcance máximo es de 1 metro.
• Microondas: Permiten altas velocidades de transmisión/recepción (hasta 2.048 Kbps) por aire mediante ondas electromagnéticas de alta frecuencia.

Elementos de una Red LAN

• Conmutador (Switch)
• Repetidor
• Puente (Bridge)
• Módem
• Enrutador (Router)

Tipos de Conexiones a Internet

• Por líneas convencionales: RTB, RDSI.
• Por líneas de banda ancha: ADSL y fibra óptica.
• Conexiones móviles: GPRS, 3G, HSDPA.

Protocolos de Comunicación: El TCP/IP

El protocolo TCP/IP es el conjunto de reglas estándar para la comunicación en redes. Sus componentes clave incluyen:

• El protocolo TCP/IP
• La dirección IP
• La máscara de red
• Clases de direcciones IP
• Enrutamiento o puerta de enlace (Gateway)
• Servicio de resolución de nombres (DNS)
• El servicio DHCP