En la era digital actual, networking es esencial para conectar varios dispositivos y permitir una comunicación efectiva. Las redes informáticas no solo sirven para compartir datos, sino que también admiten una amplia gama de aplicaciones en los negocios, la educación y el entretenimiento. Con una buena comprensión de networking, las personas y las organizaciones pueden utilizar mejor la tecnología, aumentar la productividad y reducir los costos operativos.
Este artículo de Bardimin discutirá varios conceptos importantes, como los tipos de red, los métodos de transmisión de datos y las arquitecturas Ethernet que se utilizan a menudo. Con este conocimiento, se espera que los lectores puedan entender cómo funcionan las redes y cómo construir y gestionar redes efectivas.
¿Qué es una red?
La red es el proceso de conectar varios dispositivos informáticos para comunicarse e intercambiar datos. Cualquier dispositivo conectado puede servir como emisor y receptor de datos. Los datos transmitidos se empaquetan en paquetes, cada uno con una dirección de origen y un destino claros para garantizar que la información llegue correctamente.
Tipos de tejido
Con frecuencia se utilizan varios tipos de redes, cada una con diferentes características y propósitos:
LAN (Local Area Network):
Una red local que generalmente cubre un área pequeña, como una casa o una oficina. Las LAN permiten que los dispositivos dentro de un rango limitado compartan recursos e información rápidamente. Las velocidades de transferencia de datos dentro de las LAN suelen ser altas, a menudo alcanzando 1 Gbps o más.
WAN (Wide Area Network):
Una red que cubre un área más grande, como una ciudad o un país. Una WAN conecta varias LAN a través de Internet u otros canales de telecomunicaciones. El ejemplo más común de una WAN es Internet.
MAN (Metropolitan Area Network):
Una red que cubre un área más grande que una LAN pero más pequeña que una WAN, como una ciudad o un campus universitario. MAN se utiliza a menudo para conectar varias LAN dentro de una sola área metropolitana, lo que permite la comunicación y el intercambio de datos entre ubicaciones.
Conceptos básicos de la comunicación de red
La comunicación entre ordenadores de una red se produce cuando los datos se envían de un dispositivo a otro. En este proceso, la computadora que envía los datos se denomina emisor, mientras que la computadora que recibe los datos se llama receptor. Este proceso implica el envío de datos en forma de paquetes de datos, que son las unidades más pequeñas de información que se pueden enviar a través de una red.
Definición de emisor y receptor
- Emisor: El dispositivo que inicia la comunicación mediante el envío de datos. El emisor es el encargado de empaquetar la información en un paquete de datos y enviarla al receptor.
- Receptor: El dispositivo que recibe el paquete de datos del remitente. El destinatario procesará y comprenderá la información recibida de acuerdo con la dirección de destino en el paquete.
Explicación de los paquetes de datos y las direcciones y destinos de origen
Cada plan de datos tiene varios componentes importantes, incluida la dirección de origen y la dirección de destino:
- Paquete de datos: Una unidad de información que se empaqueta para ser enviada a través de una red. Este paquete contiene los datos reales, así como la información de control, como las direcciones de origen y destino.
- Dirección de origen: Muestra la dirección del remitente, para que el destinatario sepa de dónde proviene el paquete.
- Dirección de destino: indica la dirección del destinatario, lo que garantiza que el paquete de datos llegue al dispositivo correcto.
Cada dispositivo de la red tiene una dirección única para una comunicación eficaz, como direcciones MAC y direcciones IP. Una dirección MAC es una dirección física en la tarjeta de red (NIC) de cada dispositivo, mientras que una dirección IP es una dirección lógica que se puede configurar manual o automáticamente a través del protocolo DHCP. En esta forma de direccionamiento, la red puede organizar bien la comunicación y garantizar que cada paquete de datos llegue a su destino correcto.
Modo de transmisión de datos
El modo de transmisión es la forma en que se envían los datos de un dispositivo a otro dispositivo en una red. Cada modo tiene diferentes características en la dirección de la comunicación y el uso del ancho de banda. Hay tres modos de transmisión principales a tener en cuenta:
Simplex Mode
En simplex mode, la comunicación solo ocurre en una dirección. Un dispositivo puede enviar datos, pero no puede recibirlos, y viceversa. Un ejemplo de este modo es una estación de radio, donde se envía una señal al oyente sin permitirle responder. Dispositivos como teclados y monitores también funcionan en este modo; El teclado solo envía la entrada a la computadora, mientras que el monitor solo muestra la salida.
Half-Duplex Mode
En half-duplex mode, la comunicación puede tener lugar en dos direcciones, pero no simultáneamente. Un dispositivo puede enviar y recibir datos, pero solo una dirección está activa a la vez. Un ejemplo de este modo es un walkie-talkie, donde una persona habla mientras la otra escucha, luego se turnan para hablar. Aunque ambos dispositivos pueden comunicarse, hay un retraso en el que un dispositivo tiene que esperar antes de poder volver a enviar datos.
Full-Duplex Mode
En full-duplex mode, la comunicación se produce en ambas direcciones simultáneamente. Ambos dispositivos pueden enviar y recibir datos al mismo tiempo sin interrupción. El ejemplo más común de este modo es la comunicación telefónica, donde ambas partes pueden hablar y escuchar al mismo tiempo. Este modo proporciona la velocidad de comunicación más alta, ya que utiliza todo el ancho de banda del canal para la transmisión de datos.
Arquitectura Ethernet
Ethernet es la tecnología de red más utilizada para conectar dispositivos en una red de área local (LAN). Introducido en la década de 1970, Ethernet ofrece una solución eficiente y asequible para la comunicación de datos. Su popularidad se debe a varios factores, incluida la facilidad de instalación, el bajo costo y la capacidad de admitir altas velocidades de transferencia de datos. Ethernet también es flexible, puede utilizar diferentes tipos de cables, como par trenzado y fibra óptica, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones, desde hogares hasta grandes empresas.
Tipos de Ethernet
Varios tipos de Ethernet están diseñados para satisfacer diferentes necesidades de velocidad y aplicaciones:
- Fast EthernetFast Ethernet, conocida como 100BASE-TX, ofrece velocidades de transferencia de datos de hasta 100 megabits por segundo (Mbps). Esta es una mejora significativa con respecto al estándar Ethernet original que funcionaba a 10 Mbps. Fast Ethernet utiliza cables de par trenzado y está diseñado para ser compatible con dispositivos más antiguos. Es ampliamente utilizado en redes locales pequeñas y medianas.
- Gigabit EthernetGigabit Ethernet, o 1000BASE-T, proporciona velocidades de transferencia de datos de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps), que es diez veces más rápido que Fast Ethernet. Aunque originalmente se diseñó para usar cables de fibra óptica, ahora Gigabit Ethernet también puede funcionar con cables de par trenzado. Esta tecnología es ideal para aplicaciones que requieren un gran ancho de banda, como la transmisión de vídeo y las transferencias de archivos de gran tamaño.
Comparación de velocidad y uso
| Tipo de Ethernet | Velocidad de transferencia de datos | Uso general |
| Fast Ethernet | 100 Mbps | Redes locales pequeñas y medianas |
| Gigabit Ethernet | 1 Gbps | Redes modernas, centros de datos, aplicaciones de gran ancho de banda |
Fast Ethernet es adecuado para redes que no requieren velocidades muy altas, mientras que Gigabit Ethernet es la primera opción en entornos que requieren el máximo rendimiento y eficiencia en la gestión de datos.
Red Peer-to-Peer
Una red peer-to-peer (P2P) es un modelo en el que cada dispositivo de una red puede funcionar como cliente y servidor. Esto significa que cada ordenador puede enviar y recibir datos y compartir recursos como archivos e impresoras sin necesidad de un servidor central. En una red P2P, todos los dispositivos tienen los mismos derechos y ningún dispositivo controla toda la red. Este modelo se usa a menudo para el uso compartido de archivos, la comunicación directa y la colaboración.
Exceso:
Bajo costo: Las redes peer-to-peer no requieren costosos servidores dedicados, lo que resulta en menores costos de instalación y mantenimiento. Muchas funciones básicas ya están presentes en el sistema operativo utilizado por cada dispositivo.
Fácil de instalar: La instalación de la red P2P es bastante sencilla, ya que sólo requiere una configuración básica en cada ordenador y una conexión física entre dispositivos. Los usuarios no necesitan configurar servidores o hardware adicionales.
Fiabilidad: Si un dispositivo experimenta un problema, la red puede seguir funcionando. Cada dispositivo puede funcionar de forma independiente, lo que aumenta la fiabilidad general del sistema.
Descentralización: En ausencia de un servidor central, los usuarios tienen más control sobre sus datos y recursos, lo que proporciona flexibilidad en la gestión de la información.
Deficiencia:
Gestión de recursos complicada: En ausencia de un servidor central, la gestión de recursos se vuelve más difícil porque debe realizarse manualmente en cada dispositivo. Los usuarios deben rastrear y administrar el acceso a los recursos uno por uno.
Seguridad vulnerable: Las redes P2P pueden ser más fáciles de atacar porque no hay un control centralizado. Cada usuario es responsable de la seguridad de sus datos, lo que puede generar confusión y riesgo.
Dificultades en la copia de seguridad de datos: Sin una ubicación central para almacenar archivos compartidos, la copia de seguridad de datos se convierte en un desafío. Los usuarios deben configurar las copias de seguridad por separado en cada dispositivo.
Uso de recursos informáticos: Si varios usuarios acceden a una impresora u otro recurso conectado a uno de los equipos, ese equipo necesitará más recursos de procesamiento para satisfacer las solicitudes de otros usuarios.
Conclusión
En las redes informáticas, la comunicación entre ordenadores se lleva a cabo mediante el envío de datos en paquetes que tienen una dirección de origen y de destino. Hay tres modos de transmisión: simplex (unidireccional), semidúplex (bidireccional sin paralelo) y full-duplex (bidireccional juntos). Ethernet es la arquitectura de red más común, que utiliza el método CSMA/CD para evitar colisiones al enviar datos. Variaciones como Fast Ethernet y Gigabit Ethernet ofrecen velocidades de transferencia de hasta 100 Mbps y 1000 Mbps.
El modelo de red peer-to-peer (P2P) permite que cada computadora funcione como cliente y servidor, lo que reduce los costos con los mismos derechos de acceso. Si bien P2P es fácil de instalar y confiable, surgen desafíos en la administración y seguridad de datos porque no existe una ubicación central para el almacenamiento de archivos. Comprender estos conceptos ayuda a las personas y organizaciones a maximizar la tecnología de la información y mejorar la eficiencia de la comunicación.
