TEORÍA DE LA RED

DEFINICIÓN DE LA RED LAN.

Una red de computadoras es un conjunto de dispositivos electrónicos como computadoras y servidores, interconectados entre sí con el propósito de compartir recursos y comunicarse. Las redes de computadoras pueden variar en tamaño y alcance.

Las redes de equipos utilizan protocolos de comunicación, para permitir el flujo de datos y la interacción entre los dispositivos conectados, también pueden incluir componentes de hardware, como enrutadores, conmutadores y cables, que facilitan la transmisión de datos dentro de la red.

Estas redes desempeñan un papel fundamental en el intercambio de información, el acceso a recursos compartidos, como impresoras y servidores, y la conexión a Internet.Definición de Red LAN.

CLASIFICACION DE LAS REDES POR SU ALCANCE.

Las redes de computadoras se pueden clasificar en diferentes categorías las cuales son las siguientes:

Redes de Área Local (LAN). Son redes de tamaño limitado que abarcan un área geográfica reducida, como una oficina o un edificio.
Red del área del campus (CAN). Se deriva a una red que conecta dos o más LANs los cuales deben estar conectados en un área geográfica específica tal como un campus de universidad, un complejo industrial o una base militar.
Redes de Área Metropolitana (MAN). Son redes que cubren un área geográfica más extensa, como una ciudad o una región metropolitana. Estas redes suelen ser operadas por proveedores de servicios de telecomunicaciones.
Redes de Área Amplia (WAN). Son redes que abarcan grandes áreas geográficas, como países, continentes o incluso a nivel global. Las WAN son utilizadas para conectar diferentes sitios o sucursales de una organización en ubicaciones dispersas.
Redes Inalámbricas. Estas redes se basan en tecnologías inalámbricas, como Wi-Fi, para permitir la conexión de dispositivos sin la necesidad de cables físicos. Pueden abarcar tanto áreas pequeñas como áreas más grandes.
Redes de Alcance Personal (PAN). Son redes de tamaño muy reducido que se utilizan para conectar dispositivos personales, como teléfonos móviles, ta
bletas y otros dispositivos electrónicos cercanos entre sí.

CLASIFICACION DE LA REDES POR SU CONFGURACION.

Las redes de computadoras también se pueden clasificar según su configuración o topología. A continuación, se presentan las principales clasificaciones en función de la configuración de la red:

Red de Estrella: En esta configuración, todos los dispositivos de la red están conectados a un nodo central, como un concentrador o un switch. Todos los dispositivos se comunican a través de este nodo central, lo que facilita la administración y el control de la red. Si un dispositivo falla, los demás dispositivos no se ven afectados.
Red de Bus: En esta configuración, todos los dispositivos de la red se conectan a un cable de transmisión compartido llamado "bus". Los datos se transmiten a través del cable y todos los dispositivos reciben la información. Si un dispositivo se desconecta o falla, puede afectar la comunicación en toda la red.

Red de Anillo: En esta configuración, los dispositivos se conectan en forma de anillo cerrado, donde cada dispositivo está conectado al dispositivo adyacente. Los datos se transmiten en una dirección alrededor del anillo. Si un dispositivo falla o se desconecta, la comunicación se ve interrumpida en la parte del anillo donde ocurrió la falla.
Red en Malla: En esta configuración, cada dispositivo está conectado directamente a todos los demás dispositivos de la red. Esto crea múltiples rutas de comunicación entre los dispositivos, lo que aumenta la redundancia y la tolerancia a fallos. Las redes en malla pueden ser parciales (no todos los dispositivos están conectados directamente entre sí) o completas (todos los dispositivos están conectados directamente entre sí).
Red de Árbol: En esta configuración, los dispositivos se organizan en una estructura jerárquica similar a un árbol. Hay un nodo raíz que se conecta a los nodos secundarios, y estos nodos secundarios pueden tener nodos adicionales conectados a ellos. Esta configuración se utiliza comúnmente en redes empresariales que tienen múltiples sucursales.

Estas son algunas de las configuraciones más comunes de redes de computadoras. Cada configuración tiene sus ventajas y desventajas, y la elección de la configuración depende de las necesidades de conectividad de los dispositivos.

Los tipos de redes A, B y C

Los tipos de redes A, B y C son parte del sistema de clasificación de direcciones IP conocido como Clase de Dirección.

Red de Clase A:

Rango de direcciones IP: 1.0.0.0 a 126.0.0.0
Máscara de red predeterminada: 255.0.0.0
La primera octeto (primer número) de una dirección IP de clase A es el identificador de red, y los tres octetos restantes se utilizan para identificar los hosts en esa red.
Las redes de clase A están diseñadas para grandes organizaciones, como grandes empresas o proveedores de servicios de Internet (ISP).
Debido a la gran cantidad de direcciones IP disponibles en una red de clase A, estas redes son capaces de alojar una gran cantidad de hosts.

Red de Clase B:

Rango de direcciones IP: 128.0.0.0 a 191.255.0.0
Máscara de red predeterminada: 255.255.0.0
Los dos primeros octetos de una dirección IP de clase B se utilizan para identificar la red, mientras que los dos octetos restantes identifican los hosts en esa red.
Las redes de clase B son adecuadas para organizaciones de tamaño mediano, ya que ofrecen un número moderado de direcciones IP disponibles.
Estas redes son utilizadas por empresas que tienen múltiples sucursales o departamentos.

Red de Clase C:

Rango de direcciones IP: 192.0.0.0 a 223.255.255.0
Máscara de red predeterminada: 255.255.255.0
Los primeros tres octetos de una dirección IP de clase C se utilizan para identificar la red, mientras que el último octeto se utiliza para identificar los hosts en esa red.
Las redes de clase C son ideales para redes pequeñas, como redes domésticas o pequeñas empresas, ya que ofrecen un número limitado de direcciones IP disponibles.
Estas redes son más comunes y utilizadas debido a su tamaño y flexibilidad.
Es importante tener en cuenta que con el surgimiento de CIDR, la asignación de direcciones IP no se basa estrictamente en las clases de dirección, sino que se utiliza una máscara de red más flexible y adaptable que permite una asignación más eficiente y granular de direcciones IP.

CLASIFICACION DE LAS REDES POR SU TIPO DE CONEXIÓN.

Las redes de computadoras también se pueden clasificar según el tipo de conexión que utilizan para comunicarse. Algunas de las clasificaciones comunes basadas en el tipo de conexión:

Redes cableadas:

Ethernet: Utiliza cables de cobre, como cables Ethernet CAT5e o CAT6, para transmitir datos a través de conexiones físicas.
Fibra óptica: Utiliza cables de fibra óptica para transmitir datos a través de pulsos de luz, lo que permite velocidades de transmisión más altas y una mayor capacidad de ancho de banda.

Redes inalámbricas:

Wi-Fi: Utiliza ondas de radio para transmitir datos de forma inalámbrica entre dispositivos a través de puntos de acceso Wi-Fi.
Bluetooth: Permite la conexión inalámbrica entre dispositivos cercanos, como auriculares, teclados y teléfonos móviles.
Satélite: Utiliza enlaces de comunicación vía satélite para transmitir datos a larga distancia, especialmente en áreas donde las conexiones terrestres no son viables.

Redes de telefonía:

Redes telefónicas conmutadas (PSTN): Utiliza líneas telefónicas tradicionales para establecer conexiones de voz y datos.
Redes celulares: Utiliza torres de telefonía móvil y tecnologías de comunicación celular para transmitir datos y voz a través de redes móviles.

Cabe mencionar que estas clasificaciones se basan en los tipos de conexiones más comunes, pero existen otros métodos y tecnologías de conexión.

ELEMENTOS DE UNA RED ALÁMBRICA.

Dispositivos finales: Computadoras de escritorio, portátiles, servidores, impresoras, cámaras de seguridad.

Cables de red: Cables Ethernet o cables de fibra óptica.

Conmutadores: Switches.

Routers.

Patch Panel.

Módems.

ELEMENTOS DE UNA RED INALÁMBRICA.

Dispositivos finales: Computadoras portátiles, teléfonos móviles, tabletas, impresoras inalámbricas y cámaras IP
Puntos de acceso (Access Points).

Router inalámbrico.
Antenas.

Estándares de comunicación: Wi-Fi y Bluetooth.
Seguridad inalámbrica: cifrado de datos, contraseñas, filtrado de direcciones MAC, firewalls.
Controladores de red.
Amplificadores o repetidores de señal.
Adaptadores inalámbricos.
Software de gestión de red.

CUADRO COMPARATIVO DE DISPOSITIVOS.

Característica	Módem	Switch	Enrutador (Router)	Punto de Acceso (Access Point)
Función principal	Convertir señales de datos	Conectar dispositivos de red	Conectar redes y dirigir el	Proporcionar conectividad
	digitales a analógicas para	dentro de una red local	tráfico de datos entre redes	inalámbrica a dispositivos
	transmitir datos a través de			en una red inalámbrica
	líneas telefónicas o cable
Tipo de conexión	Puede ser cableado o	Cableado	Puede ser cableado o	Inalámbrico
	inalámbrico		inalámbrico
Gestión de direcciones	No asigna direcciones IP	No asigna direcciones IP	Asigna direcciones IP a los	Asigna direcciones IP a los
IP			dispositivos conectados a la	dispositivos conectados a la
			red local	red local
Soporte de LAN	No tiene soporte de LAN	Conecta dispositivos de la	Conecta redes de área local	Proporciona conectividad a
		red local	(LAN) y redes de área amplia	dispositivos inalámbricos en
			(WAN)	una LAN
Gestión de tráfico	No gestiona el tráfico de	No gestiona el tráfico de	Gestiona el tráfico de datos	No gestiona el tráfico de datos
	datos	datos	entre diferentes redes
Seguridad	No proporciona funciones de	No proporciona funciones de	Proporciona funciones de	Puede proporcionar seguridad
	seguridad	seguridad	seguridad, como firewall y	en forma de autenticación y
			filtrado de paquetes	encriptación

CABLEADO, TIPOS Y CATEGORIAS.

Categorías de cables de red.

Cable de Categoría 5e (Cat 5e): Es un cable de par trenzado que se utiliza comúnmente en redes Ethernet. Proporciona velocidades de hasta 1 Gbps y es adecuado para redes domésticas y pequeñas empresas.
Cable de Categoría 6 (Cat 6): Es una versión mejorada del Cat 5e y ofrece mayor capacidad de transmisión de datos y rendimiento. Puede soportar velocidades de hasta 10 Gbps y es adecuado para redes de mayor tamaño y mayor demanda de ancho de banda.
Cable de Categoría 6a (Cat 6a): Es una versión mejorada del Cat 6 y permite velocidades de hasta 10 Gbps a distancias más largas. También tiene una mejor capacidad de cancelación de ruido y es adecuado para redes de alto rendimiento, como centros de datos.
Cable de Categoría 7 (Cat 7): Es un cable de par trenzado blindado (STP) que ofrece un rendimiento superior y capacidad para transmitir velocidades de hasta 10 Gbps. También tiene una mejor protección contra interferencias electromagnéticas y es adecuado para aplicaciones sensibles al ruido.

Tipos de cables de red.

Cable de Fibra Óptica: Utiliza hilos de vidrio o plástico para transmitir datos mediante pulsos de luz. Ofrece una alta capacidad de ancho de banda y es inmune a las interferencias electromagnéticas. Se utiliza en redes de larga distancia, centros de datos y aplicaciones que requieren velocidades extremadamente altas.
Cable Coaxial: Consiste en un conductor central rodeado por una capa aislante, una malla metálica y una cubierta externa. Se utiliza comúnmente en redes de televisión por cable y conexiones de banda ancha. También puede ser utilizado en redes locales de menor escala.
Cable Ethernet de Fibra Óptica (FO Ethernet): Combina las ventajas de la tecnología de fibra óptica con los estándares Ethernet para lograr altas velocidades y distancias de transmisión más largas. Es ideal para redes de área extensa (WAN) y aplicaciones que requieren conexiones de alta velocidad y larga distancia.

Es importante seleccionar el tipo y categoría de cable adecuados según las necesidades de la red, la distancia de transmisión y las velocidades requeridas para garantizar un rendimiento óptimo de la red.

ESTANDARES Y PROTOCOLOS.

ESTÁNDARES

Existen varios estándares importantes en el ámbito de las redes de computadoras que definen las tecnologías y protocolos utilizados para establecer comunicaciones efectivas y compatibles entre dispositivos. Algunos de los estándares más relevantes son:

Ethernet (IEEE 802.3): Es el estándar más ampliamente utilizado para redes de área local (LAN). Define las características físicas y las especificaciones de los cables, conectores y señales utilizadas en las redes cableadas.
Wi-Fi (IEEE 802.11): Es el estándar utilizado para redes inalámbricas locales (WLAN). Define los protocolos y las frecuencias utilizadas para la transmisión inalámbrica de datos.
TCP/IP: Es el conjunto de protocolos utilizado en Internet y muchas redes privadas. Incluye los protocolos de comunicación TCP (Transmission Control Protocol) y IP (Internet Protocol), que permiten la transmisión de datos entre dispositivos en redes interconectadas.
DNS (Domain Name System): Es un estándar que permite traducir los nombres de dominio (por ejemplo, www.ejemplo.com) en direcciones IP numéricas. Facilita la navegación en Internet mediante el uso de nombres más fáciles de recordar en lugar de direcciones IP.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Es el estándar utilizado para la comunicación entre clientes y servidores web. Define las reglas y los formatos utilizados para solicitar y entregar páginas web.
SNMP (Simple Network Management Protocol): Es un estándar de gestión de redes utilizado para supervisar y administrar dispositivos en una red. Permite la recolección de información, la configuración y el monitoreo de dispositivos de red.
VLAN (Virtual LAN): Es un estándar que permite crear redes lógicas virtuales dentro de una red física. Permite la segmentación y el aislamiento de tráfico en diferentes grupos o departamentos.

Estos son solo algunos ejemplos de los estándares más importantes en el ámbito de las redes. Hay muchos otros estándares y protocolos que se utilizan en diferentes aplicaciones y contextos de redes de computadoras. Cada uno de ellos desempeña un papel clave en el funcionamiento y la interoperabilidad de las redes.

PROTOCOLOS

Existen varios protocolos importantes en el ámbito de las redes de computadoras, cada uno con un propósito específico. Aquí tienes una lista de algunos de los protocolos más relevantes:

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): Es el conjunto de protocolos fundamentales utilizado en Internet y muchas redes privadas. Incluye protocolos como IP (Internet Protocol), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol) y otros.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Es el protocolo utilizado para la comunicación entre clientes y servidores web. Se utiliza para solicitar y entregar páginas web, así como otros recursos en la web.
DNS (Domain Name System): Es el protocolo utilizado para traducir nombres de dominio (por ejemplo, www.ejemplo.com) en direcciones IP numéricas. Permite la navegación web utilizando nombres más fáciles de recordar en lugar de direcciones IP.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Es un protocolo utilizado para asignar automáticamente direcciones IP y otros parámetros de configuración a dispositivos en una red, simplificando así la configuración de red.
FTP (File Transfer Protocol): Es un protocolo utilizado para transferir archivos entre un cliente y un servidor a través de una red. Permite subir y descargar archivos de un servidor remoto.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Es el protocolo estándar para el envío de correo electrónico a través de la red. Se utiliza para enviar mensajes de correo electrónico desde un cliente de correo a un servidor de correo.
POP3 (Post Office Protocol version 3): Es un protocolo utilizado para recuperar correo electrónico de un servidor de correo remoto a un cliente de correo. Permite la descarga de mensajes de correo electrónico a un dispositivo local.
IMAP (Internet Message Access Protocol): Es un protocolo utilizado para acceder y administrar mensajes de correo electrónico almacenados en un servidor remoto. Permite la sincronización de mensajes en múltiples dispositivos.
SNMP (Simple Network Management Protocol): Es un protocolo utilizado para la gestión y supervisión de dispositivos de red. Permite recopilar información, configurar y monitorear dispositivos de red desde una ubicación centralizada.

Estos son solo algunos ejemplos de protocolos importantes en el ámbito de las redes. Hay muchos otros protocolos utilizados para diferentes propósitos y aplicaciones en redes de computadoras.

FIREWALL

Un firewall es un componente de seguridad de red que tiene como objetivo principal proteger una red de computadoras al controlar el tráfico de red que entra y sale de ella. Actúa como una barrera entre la red interna y las redes externas, como Internet, y permite o bloquea el flujo de datos en función de las reglas de seguridad establecidas.

El firewall funciona examinando los paquetes de datos que pasan a través de él y aplicando filtros y reglas predefinidas para determinar si deben ser permitidos o bloqueados. Estas reglas se basan en criterios como direcciones IP, puertos de red, protocolos de comunicación y otros atributos del tráfico de red.

El firewall puede trabajar en diferentes niveles:

Firewall de red: Opera en el nivel de red y examina los encabezados de los paquetes IP para tomar decisiones de filtrado. Puede bloquear o permitir el acceso a ciertos rangos de direcciones IP o puertos específicos.
Firewall de aplicaciones: Opera en el nivel de aplicación y examina el contenido de los paquetes para determinar si cumplen con las políticas de seguridad establecidas. Puede bloquear ciertos tipos de tráfico, como ataques conocidos o aplicaciones no autorizadas.

El firewall tiene varios propósitos y beneficios:

Seguridad de red: El firewall ayuda a proteger la red y los sistemas conectados contra amenazas externas, como ataques cibernéticos, malware y intrusiones no autorizadas. Actúa como una primera línea de defensa.
Control de acceso: Permite establecer políticas de seguridad para controlar qué tipo de tráfico de red se permite y qué se bloquea. Esto ayuda a proteger los recursos de la red y a prevenir el acceso no autorizado.
Filtrado de contenido: El firewall puede filtrar el contenido web y bloquear el acceso a sitios web no deseados o potencialmente peligrosos. Esto puede ayudar a mantener una navegación segura y cumplir con las políticas de uso aceptable.
Gestión de tráfico: El firewall puede optimizar el rendimiento de la red al priorizar ciertos tipos de tráfico o aplicaciones, garantizando una mejor calidad de servicio para aplicaciones críticas.