CONEXIÓN A UNA RED

Por lo general, los dispositivos de red y los usuarios finales se conectan a una red mediante una conexión Ethernet por cable o una conexión inalámbrica. Consulte la ilustración para ver un ejemplo de topología de referencia. Las LAN que se muestran en la ilustración sirven como ejemplo de cómo los usuarios y los dispositivos de red pueden conectarse a las redes.

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Los dispositivos de la oficina doméstica pueden conectarse de la siguiente manera:

  • Las computadoras portátiles y las tablet PC se conectan de forma inalámbrica a un router doméstico.
  • Una impresora de red se conecta mediante un cable Ethernet al puerto de switch en el router doméstico.
  • El router doméstico se conecta al cable módem del proveedor de servicios mediante un cable Ethernet.
  • El cable módem se conecta a la red del proveedor de servicios de Internet (ISP).

Los dispositivos de Sucursal se conectan de la siguiente manera:

  • Los recursos corporativos (es decir, los servidores de archivos y las impresoras) se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Las computadoras de escritorio y los teléfonos de voz sobre IP (VoIP) se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Las computadoras portátiles y los smartphones se conectan de forma inalámbrica a los puntos de acceso inalámbrico (WAP).
  • Los WAP se conectan a los switches mediante cables Ethernet.
  • Los switches de capa 2 se conectan a una interfaz Ethernet en el router perimetral mediante cables Ethernet. Un router perimetral es un dispositivo que se encuentra en el perímetro o el límite de una red y crea rutas entre esa red y otra red, por ejemplo, entre una LAN y una WAN.
  • El router perimetral se conecta al proveedor de servicios (SP) de una WAN.
  • El router perimetral también se conecta a un ISP para propósitos de respaldo.

Los dispositivos del sito Central se conectan de la siguiente manera:

  • Las computadoras de escritorio y los teléfonos VoIP se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Los switches de capa 2 se conectan de forma redundante a los switches multicapa de capa 3 con cables Ethernet de fibra óptica (conexiones anaranjadas).
  • Los switches multicapa de capa 3 se conectan a una interfaz Ethernet en el router perimetral mediante cables Ethernet.
  • El servidor del sitio web corporativo se conecta a la interfaz del router perimetral mediante un cable Ethernet.
  • El router perimetral se conecta al SP de una WAN.
  • El router perimetral también se conecta a un ISP para propósitos de respaldo.
  • En las LAN de los sitios Sucursal y Central, los hosts se conectan a la infraestructura de red de forma directa o indirecta (a través de WAP) mediante un switch de capa 2.

LOS ROUTERS SON COMPUTADORAS

Para que la mayoría de los dispositivos con capacidad de red funcionen (por ejemplo, las computadoras, las tabletas y los smartphones), estos requieren los siguientes componentes, como se muestra en la Figura 1:

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Básicamente, los routers son computadoras especializadas. Estos requieren una CPU y una memoria para almacenar datos de forma temporal y permanente a fin de ejecutar las instrucciones del sistema operativo, como la inicialización del sistema, las funciones de routing y de switching.

La memoria del router se clasifica como volátil o no volátil. La memoria volátil pierde su contenido cuando se apaga el dispositivo, mientras que la memoria no volátil no pierde su contenido cuando se apaga el dispositivo.

En la tabla de la figura 2, se resumen los tipos de memoria de router, la volatilidad, y se proporcionan ejemplos de lo que se almacena en cada una.

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A diferencia de las computadoras, los routers no tienen adaptadores de video o de tarjeta de sonido. En cambio, los routers cuentan con tarjetas de interfaz de red y puertos especializados para interconectar los dispositivos a otras redes. En la figura 3, se identifican algunos de estos puertos e interfaces.

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La mayoría de los usuarios desconocen la presencia de varios routers en su propia red o en Internet. Los usuarios esperan poder acceder a páginas web, enviar correo electrónico y descargar música, sin importar si el servidor al que acceden está en su propia red o en otra. Los profesionales de redes saben que es el router el que se encarga del reenvío de paquetes de una red a otra, desde el origen inicial hasta el destino final.

Un router conecta varias redes, lo que significa que posee varias interfaces, cada una de las cuales pertenece una red IP diferente. Cuando un router recibe un paquete IP en una interfaz, determina qué interfaz debe usar para reenviar el paquete hacia el destino. La interfaz que usa el router para reenviar el paquete puede ser el destino final o una red conectada a otro router que se usa para llegar a la red de destino.

Generalmente, cada red a la que se conecta un router requiere una interfaz separada. Estas interfaces se usan para conectar una combinación de redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN). Por lo general, las LAN son redes Ethernet que contienen dispositivos como computadoras, impresoras y servidores. Las WAN se usan para conectar redes a través de un área geográfica extensa. Por ejemplo, las conexiones WAN suelen utilizarse para conectar una LAN a la red del proveedor de servicios de Internet (ISP).

Las funciones principales de un router son las siguientes:

  • Determinar la mejor ruta para enviar paquetes.
  • Reenviar paquetes a su destino.

El router usa su tabla de routing para encontrar la mejor ruta para reenviar un paquete. Cuando el router recibe un paquete, analiza la dirección de destino del paquete y usa la tabla de routing para buscar la mejor ruta hacia esa red. La tabla de routing también incluye la interfaz que se debe usar para reenviar los paquetes a cada red conocida. Cuando se encuentra una coincidencia, el router encapsula el paquete en la trama de enlace de datos de la interfaz de salida, y el paquete se reenvía hacia el destino.

Un router puede recibir un paquete encapsulado en un tipo de trama de enlace de datos y reenviarlo por una interfaz que usa otro tipo de trama de enlace de datos. Por ejemplo, un router puede recibir un paquete en una interfaz Ethernet, pero debe reenviarlo por una interfaz configurada con el protocolo punto a punto (PPP). La encapsulación de enlace de datos depende del tipo de interfaz en el router y del tipo de medio al que se conecta. Las distintas tecnologías de enlace de datos a las que se puede conectar un router incluyen Ethernet, PPP, Frame Relay, DSL, tecnología de cable y tecnología inalámbrica (802.11, Bluetooth, etc.).

INTERNET

Internet es una colección global de redes interconectadas (internetworks o internet para abreviar). Algunos de los ejemplos de LAN están conectados entre sí a través de una conexión WAN. Las WAN están conectadas entre sí. Las líneas de conexión WAN rojas representan todas las variedades de formas en las que conectamos las redes. Las WAN pueden conectarse mediante cables de cobre, cables de fibra óptica y transmisiones inalámbricas (no se muestran).

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Internet no pertenece a una persona o un grupo. Garantizar una comunicación efectiva en esta infraestructura heterogénea requiere la aplicación de estándares y tecnologías uniformes, y comúnmente reconocidas, así como también la cooperación de muchas agencias de administración de redes. Existen organizaciones que se desarrollaron con el fin de ayudar a mantener la estructura y la estandarización de los protocolos y los procesos de Internet. Entre estas organizaciones, se encuentran el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF), la Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números (ICANN) y el Consejo de Arquitectura de Internet (IAB), entre muchas otras.

Nota: el término “internet” (con “i” minúscula) se utiliza para describir un conjunto de redes interconectadas. Para referirse al sistema global de redes de computadoras interconectadas, o World Wide Web, se utiliza el término “Internet” (con “I” mayúscula).

Existen varias formas diferentes de conectar a usuarios y organizaciones a Internet.

Generalmente, los usuarios domésticos, los trabajadores a distancia (trabajadores remotos) y las oficinas pequeñas requieren una conexión a un proveedor de servicios de Internet (ISP) para acceder a Internet. Las opciones de conexión varían considerablemente según los ISP y la ubicación geográfica. Sin embargo, las opciones más utilizadas incluyen banda ancha por cable, banda ancha por línea de suscriptor digital (DSL), redes WAN inalámbricas y servicios móviles.

Normalmente, las organizaciones necesitan acceder a otros sitios corporativos y a Internet. Para admitir servicios empresariales, como telefonía IP, videoconferencias y el almacenamiento en centros de datos, se requieren conexiones rápidas.

Por lo general, los proveedores de servicios (SP) son quienes proporcionan interconexiones de nivel empresarial. Los servicios de nivel empresarial más comunes son DSL empresarial, líneas arrendadas y red Metro Ethernet.

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En la figura, se muestran opciones de conexión comunes para los usuarios de oficinas pequeñas y oficinas en el hogar, que incluyen las siguientes:

  • Cable: por lo general, es un servicio ofrecido por proveedores de servicios de televisión por cable. La señal de datos de Internet se transmite a través del mismo cable que transporta la señal de televisión por cable. Esta opción proporciona una conexión a Internet siempre activa y de un ancho de banda elevado.
  • DSL: la línea de suscriptor digital proporciona una conexión a Internet siempre activa y de un ancho de banda elevado. DSL se transporta por la línea de teléfono. En general los usuarios de oficinas en el hogar o pequeñas se conectan mediante una línea de suscriptor digital asimétrica (ADSL), esto implica que la velocidad de descarga es mayor que la velocidad de carga.
  • Red celular: el acceso a Internet por datos móviles se logra mediante una red de telefonía celular. En cualquier lugar donde tenga cobertura de telefonía móvil, puede tener acceso a Internet. El rendimiento se verá limitado por las capacidades del teléfono y la torre de telefonía móvil a la que se conecte.
  • Satelital: la disponibilidad de acceso a Internet satelital es una gran ventaja para las áreas que no tienen acceso a otro tipo de conectividad a Internet. Las antenas parabólicas requieren una línea de vista despejada al satélite.
  • Telefonía por conexión conmutada: es una opción de bajo costo que funciona con cualquier línea telefónica y un módem. El ancho de banda que proporciona una conexión por módem conexión por línea conmutada es bajo y, por lo general, no es suficiente para trasferencias de datos masivas, si bien es útil para acceso móvil durante viajes.

Cada vez es más común que los hogares y las oficinas pequeñas se conecten directamente mediante cables de fibra óptica. Esto permite que los proveedores de servicios de Internet proporcionen velocidades de ancho de banda más elevadas y admitan más servicios, como Internet, telefonía y TV.

La oferta de opciones de conexión varía según la ubicación geográfica y la disponibilidad de proveedores de servicios.

Las opciones de conexión corporativas difieren de las opciones que tienen los usuarios domésticos. Es posible que las empresas requieran un ancho de banda mayor y dedicado, además de servicios administrados. Las opciones de conexión disponibles varían según el tipo de proveedores de servicios que haya en las cercanías.

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En la figura, se muestran las opciones de conexión comunes para las empresas, que incluyen las siguientes:

  • Líneas arrendadas dedicadas: son circuitos reservados reales dentro de la red del proveedor de servicios que conectan oficinas que están separadas geográficamente para propósitos de comunicaciones por voz o redes de datos privados. Normalmente, los circuitos se alquilan por una tarifa mensual o anual. Suele ser una opción costosa.
  • WAN Ethernet: este tipo de redes amplían la tecnología de acceso LAN a una WAN. Ethernet es una tecnología LAN que analizará en un capítulo más adelante. Los beneficios de Ethernet ahora se extienden a las redes WAN.
  • DSL: el servicio de DSL empresarial está disponible en diversos formatos. Una opción muy utilizada es la línea de suscriptor digital simétrica (SDSL), que es similar a la versión de DSL para el consumidor, pero proporciona las mismas velocidades de subida y descarga.
  • Satelital: similar al servicio para usuarios de oficinas en el hogar o pequeñas, puede proporcionar una conexión cuando no hay soluciones de conexión por cable disponibles.

La oferta de opciones de conexión varía según la ubicación geográfica y la disponibilidad de proveedores de servicios.

REDES DE ÁREA AMPLIA

Las redes WAN son infraestructuras de red que abarcan un área geográfica extensa. Normalmente, la administración de las WAN está a cargo de proveedores de servicios (SP) o proveedores de servicios de Internet (ISP).

Las características específicas de las WAN incluyen lo siguiente:

Las WAN interconectan LAN a través de áreas geográficas extensas, por ejemplo, entre ciudades, estados, provincias, países o continentes.

Por lo general, la administración de las WAN está a cargo de varios proveedores de servicios.

Normalmente, las WAN proporcionan enlaces de velocidad más lenta entre redes LAN.

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TIPOS DE REDES

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

  • El tamaño del área que abarcan.
  • La cantidad de usuarios conectados.
  • La cantidad y los tipos de servicios disponibles.
  • El área de responsabilidad

Tipos de infraestructuras de red más comunes:

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Red de área local (LAN): una infraestructura de la red que proporciona acceso a usuarios o terminales en un área geográfica pequeña, generalmente una empresa, hogar y pequeña red empresarial que es propiedad de una persona o departamento de TI, quienes también la administran.

Red de área amplia (WAN): una infraestructura de la red que proporciona acceso a otras redes en un área geográfica extensa, que suele ser propiedad de un proveedor de servicios, quien también la administran.

Otros tipos de redes incluyen los siguientes:

Red de área metropolitana (MAN): son infraestructuras de red que abarcan un área física mayor que la de una LAN pero menor que la de una WAN (por ejemplo, una ciudad). Por lo general, la operación de MAN está a cargo de una única entidad, como una organización de gran tamaño.

LAN inalámbrica (WLAN): son similares a las LAN, solo que interconectan de forma inalámbrica a los usuarios y los extremos en un área geográfica pequeña.

Red de área de almacenamiento (SAN): son infraestructuras de red diseñadas para admitir servidores de archivos y proporcionar almacenamiento, recuperación y replicación de datos.