Introducción a las Redes de Computadoras
Definición de Redes
Una red de computadoras es un conjunto interconectado de computadoras autónomas que pueden intercambiar información. Este sistema de comunicaciones conecta múltiples unidades (PCs) permitiendo la comunicación entre usuarios, el intercambio de archivos y el uso compartido de periféricos.
Clasificación de las Redes
Las redes se clasifican en dos grupos principales según su tamaño y función:
Red de Área Local (LAN)
Una red de área local (LAN, Local Area Network) es la base de cualquier red de equipos. Puede ser simple (dos equipos conectados por cable) o compleja (cientos de equipos y periféricos en una gran empresa). Su característica principal es su alcance geográfico limitado. Las LAN tienen velocidades entre 10 y 100 Mbps, baja latencia y baja tasa de errores. Son muy utilizadas para interconectar computadoras personales y estaciones de trabajo.
Red de Área Extensa (WAN)
Una red de área extensa (WAN, Wide Area Network) no tiene limitaciones geográficas. Puede conectar equipos y dispositivos en diferentes partes del mundo. Una WAN se compone de varias LAN interconectadas. Este tipo de red contiene máquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (end systems). Los sistemas finales se conectan a una subred de comunicaciones, cuya función es transportar mensajes entre hosts. En este caso, los aspectos de la comunicación (la subred) se separan de los aspectos de la aplicación (los hosts), lo que simplifica el diseño.
Medios de Transmisión
El medio de transmisión es el soporte físico que se utiliza para enviar datos por la red. La mayoría de las redes actuales utilizan cable coaxial, cable bifilar o par trenzado, y cable de fibra óptica. También se utilizan medios inalámbricos como ondas de radio, microondas o infrarrojos. Sin embargo, estos medios son más lentos que el cable o la fibra óptica.
Fibra Óptica
La fibra óptica es el medio de transmisión más moderno y avanzado. Se utiliza cada vez más como la «columna vertebral» de grandes redes. Las señales de datos se transmiten mediante impulsos luminosos y pueden recorrer grandes distancias (kilómetros) sin necesidad de amplificación.
Conceptos y Estructuras de los Sistemas de Redes
Topología en Anillo
En una topología en anillo, los nodos de la red se disponen en un círculo cerrado, conectados mediante enlaces punto a punto. La información circula en una única dirección y el nodo principal gestiona los conflictos para evitar colisiones. Un fallo en un nodo afecta a toda la red.
Topología en Estrella
En una topología en estrella, todos los elementos se conectan directamente a un nodo central, que gestiona las transmisiones. Todas las tramas de información pasan por el nodo central, por lo que un fallo en este punto afecta a todo el sistema. Esta topología es adecuada cuando varias unidades dependen de un procesador, como en un sistema mainframe.
Topología en Bus
En una topología en bus, los elementos se conectan linealmente mediante un cable (el bus). Las tramas de información emitidas por un nodo se propagan por todo el bus en ambas direcciones. Cada nodo debe reconocer la información que le corresponde. Es una instalación sencilla y un fallo en un nodo no afecta al resto del sistema. Un ejemplo conocido es la red Ethernet.
Topología en Árbol
En una topología en árbol, los nodos se organizan jerárquicamente. Es similar a una serie de redes en estrella interconectadas. Un fallo en un nodo no interrumpe las comunicaciones del resto. Se comparte el mismo canal de comunicaciones y se utiliza un cable principal (backbone) al que se conectan redes individuales en bus.