Red de computadoras

La palabra red surge del latín, del vocablo “rete”, que significa “malla para pescar”. La palabra computadora también procede del latín ya que se encuentra conformada por tres componentes de dicha lengua: el prefijo “con-“, que significa “completamente”; el verbo “putare”, que es sinónimo de “pensar o ponderar”; y el sufijo “-dor”, que viene a indicar un “agente”.

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de dos o más computadoras conectadas entre sí por medio de algún medio de trasferencia de datos, con el propósito de compartir recursos tales como programas, impresoras, archivos, servicios, datos, entre otros recursos. El medio de trasferencia de datos se realiza por medio de dispositivos físicos o alambricos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas, y por dispositivos inalámbricos que utilizan radiofrecuencias y láser para el envío de los datos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. El modelo OSI estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.

Historia de las redes de computadoras

La historia de la red se puede remontar al principio del siglo XIX. El primer intento de establecer una red amplia estable de comunicaciones, que abarcará al menos un territorio nacional. La primera red telefónica se estableció a los alrededores de Boston. En 1969 se creó la red ARPANET, que fue creciendo hasta conectar  100 ordenadores a principios de los años 80. A principios de los 70 surgen las primeras redes de trasmisión de datos. Que permite la comunicación entre computadoras y grupos de terminales.

Clasificación de las redes de computadoras

Las redes de computadoras se clasifican de acuerdo a varios criterios que son:

Por alcance: 

Red de área personal (PAN), Red de área local (LAN), Red de área de campus (CAN), Red de área metropolitana (MAN), Red de área amplia (WAN), Red de área simple (SPL), Red de área de almacenamiento (SAN)

Por Método de la Conexión:

Medios guiados: Cable coaxial, cable de par trenzado, Fibra óptica y otros tipos de cables.

Medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas.

Por Relación funcional:

Cliente-servidor, Igual-a-Igual (P2p).

Por Topología de red:

Red en bus, Red en estrella, Red en anillo (o doble anillo), Red en malla (o totalmente conexa), Red en árbol, Red mixta (cualquier combinación de las anteriores)

Por la Direccionalidad de los datos (tipos de transmisión)

Simplex (unidireccionales): un Equipo Terminal de Datos transmite y otro recibe.

Half-Duplex (bidireccionales): sólo un equipo transmite a la vez. También se llama Semi-Duplex (p. ej. una comunicación por equipos de radio, si los equipos no son full dúplex, uno no podría transmitir (hablar) si la otra persona está también transmitiendo (hablando) porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento).

Full-Duplex (bidireccionales): ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma información. (P. ej. videoconferencia).

Fundamentos de una red de computadoras

La comunicación por medio de una red se lleva a cabo en dos diferentes categorías: la capa física y la capa lógica.

La capa física incluye todos los elementos de los que hace uso un equipo para comunicarse con otros equipos dentro de la red, como, por ejemplo, las tarjetas de red, los cables, las antenas, etc.

La comunicación a través de la capa lógica se rige por normas muy rudimentarias que por sí mismas resultan de escasa utilidad. Sin embargo, haciendo uso de dichas normas es posible construir los denominados protocolos, que son normas de comunicación más complejas (mejor conocidas como de alto nivel), capaces de proporcionar servicios que resultan útiles.

Componentes de una red de computadoras

Una red de computadoras está compuesta por los siguientes elementos: software, hardware y protocolos.

Software

El software está formado por el sistema operativo de red y por el software de aplicación. El Sistema operativo de red permite la interconexión de ordenadores para acceder a los servicios y recursos. El Software de aplicación puede ser tan amplio como se necesite ya que puede incluir procesadores de texto, paquetes integrados, sistemas administrativos de contabilidad y áreas afines, sistemas especializados, correos electrónicos, etc.

Hardware

En la parte del hardware es necesaria la intervención de una tarjeta de red (NIC, Network Card Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otros ordenadores, empleando un protocolo para su comunicación. Cabe señalar que a cada tarjeta de red le es asignado un identificador único por su fabricante, conocido como dirección MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits.

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (p. ej: red Ethernet) o las ondas de radio (p. ej: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar el ordenador.

Los dispositivos de usuario final están formados por: ordenadores personal, terminal, electrónica del hogar, impresoras, entre otros elementos.

Los servidores son los dispositivos que reciben las peticiones de los clientes para devolverles respuestas. Algunos ejemplos de servidores son: servidor de archivos, servidor de impresión, servidor de correo, servidor proxi, servidor web, servidor streaming, servidor de autentificación, servidor de base de datos, servidor de aplicaciones, etc.

En las redes medianas y grandes el almacenamiento de datos principal no se produce en los propios servidores sino que se utilizan dispositivos externos, conocidos como disk arrays (matrices de discos) interconectados, normalmente por redes tipo SAN o Network-Attached Storage (NAS). Estos medios permiten centralizar la información, una mejor gestión del espacio, sistemas redundantes y de alta disponibilidad.

Los equipos informáticos descritos necesitan de una determinada tecnología que forme la red en cuestión. Según las necesidades se deben seleccionar los elementos adecuados para poder completar el sistema. Estos elementos son: Conmutador de red (switch), Enrutador (router), Puente de red (bridge), Puente de red y enrutador (brouter), Punto de acceso inalámbrico (Wireless Access Point, WAP).

Protocolos

Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta. El modelo OSI cuenta con siete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capas diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modelo OSI.

El modelo OSI  fue creado por la ISO y se encarga de la conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación con otros sistemas. Sus capas son: 1- capa física, 2- capa de enlace de datos, 3- capa de red, 4- capa de transporte, 5- capa de sesión, 6- capa de presentación, 7- capa de aplicación.

El modelo TCP/IP es el implantado actualmente a nivel mundial: fue primero utilizado en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales.  Sus capas son: 1- capa física, 2- capa de red, 3- capa de trasporte, 4- capa de aplicación.

Existen otros estándares, más concretos, que definen el modo de funcionamiento de diversas tecnologías de transmisión de datos.

Conclusión

En el área de la tecnología y referente a las redes de computadoras han tenido grandes avances en lo que a Internet se refiere. Todo indica que la dirección hacia donde se mueve el concepto de reconfiguración de protocolos está orientada a la conservación de los mismos, creación de nuevos protocolos y modificación del esquema de comunicación capa interna.

Las redes de computadoras han tenido un auge esta en base a la necesidad de movimiento que se requiere en el sector industrial. Creo que hoy en día va evolucionando muy rápidamente la tecnología que es muy probable llegar a cumplir con este objetivo.