Conceptos básicos de redes-Guía para principiantes
Hoy en día las redes informáticas están por todas partes.
Las encontrarás en casas, oficinas, fábricas, hospitales centros de ocio, etc.
Pero, ¿cómo se crean? Qué tecnologías utilizan?
En este tutorial aprenderás las tecnologías, términos y conceptos básicos de las redes que se utilizan en todo tipo de redes tanto cableadas como inalámbricas, domésticas y de oficina.
Redes domésticas y de oficina
La red que tienes en casa utiliza las mismas tecnologías, protocolos y servicios de red que se utilizan en las grandes redes corporativas y en Internet.
La única diferencia real entre una red doméstica y una gran red corporativa es el tamaño.
Una red doméstica tendrá entre 1 y 20 dispositivos y una red corporativa tendrá muchos miles.
Si eres completamente nuevo en el mundo de las redes, el curso básico te introducirá en los protocolos de red básicos que se utilizan en las pequeñas redes domésticas/de oficina y en Internet.
Configuración y construcción de una red doméstica introducirá algunos componentes básicos de red y te mostrará cómo construir una red doméstica y conectarla a Internet.
Tipos y estructuras de red
Las redes pueden ser alámbricas o inalámbricas y la mayoría de las redes son una mezcla de ambas.
Redes alámbricas e inalámbricas
Las primeras redes (anteriores a 2008) eran predominantemente alámbricas.
Hoy en día, sin embargo, la mayoría de las redes utilizan una mezcla de red alámbrica e inalámbrica.
Las redes alámbricas utilizan Ethernet como protocolo de enlace de datos. Es poco probable que esto cambie con el IOT, ya que los dispositivos IOT serán predominantemente inalámbricos.
Redes cableadas- Ventajas y desventajas
Las redes cableadas tienen las siguientes ventajas/desventajas:
Ventajas:
- Los puertos Ethernet se encuentran en casi todos los portátiles/PC y netbooks, incluso en los que tienen 8 años.
- Las redes cableadas son más rápidas que las inalámbricas. Las velocidades de datos se incrementaron periódicamente desde los 10 megabits por segundo originales, hasta 1gigabits por segundo. La mayoría de las redes domésticas utilizan 10-100Mbps.
- Más seguras que las Inalámbricas
- Necesitan utilizar cable que puede ser antiestético, difícil de ejecutar y caro.
- No se pueden utilizar fácilmente entre edificios (planificación, etc).
- Nótese que una nueva tecnología que utiliza el cable de la red eléctrica supera muchas de estas desventajas. las redes powerline son comunes en las redes domésticas/de pequeñas oficinas
- No son compatibles con los teléfonos móviles y las tabletas.
- Generalmente son más fáciles de configurar.
- Pueden utilizarse tanto en redes domésticas como públicas
- No se necesitan cables.
- Pueden utilizarse con teléfonos móviles y tabletas.
- Generalmente más lentas que las redes cableadas.
- Limitadas por el alcance.
- Abiertas a las escuchas.
- No tan seguras dependiendo de la configuración.
- Bus
- Ring
- Mesh
- Estrella
- Híbrida
- Más fácil de configurar
- No depende de un solo nodo
- Más resistente
- Mejor distribución del tráfico de la red
- No se necesita un administrador central
- Se necesita un hardware menos caro
- Menos seguro y más difícil de asegurar
- Más difícil de administrar
- Más difícil de respaldar
- Más difícil de localizar la información.
- Fácil de encontrar los recursos ya que están en un nodo dedicado es decir. Un servidor
- Fácil de asegurar
- Fácil de administrar
- Fácil de respaldar
- Los servidores son un único punto de fallo
- Se requiere un hardware caro
- El tráfico de red se concentra
- PAN -Red de área personal- Enlaza dispositivos locales e,g, PC con impresora
- LAN -Red de área local- Enlaza dispositivos en una oficina u oficinas
- MAN -Red de área metropolitana- Enlaza dispositivos a través de múltiples edificios como un campus
- WAN -Red de área amplia- Enlaza dispositivos a través de un país/países.
- Nivel de enlace de datos – por ejemplo, Ethernet, Wi-Fi
- Nivel de red – por ejemplo, IP, – Clases de direcciones IPv4 y subredes e IPv6 explicado para principiantes.
- Nivel de transporte – por ejemplo, TCP, UDP – Ver TCP vs UDP
- Nivel de aplicación – por ejemplo. HTTP -Ver HTTP para principiantes
- Resolución de nombres de host a direcciones IP
- Explicación de las búsquedas de DNS
- Entendiendo el DNS
- Explicación de la estructura del DNS
- Explicación de las zonas DNS
- Entendiendo el archivo Hosts
- Entendiendo los números binarios para principiantes
- TCP vs UDP – ¿Cuál es la diferencia?
- Guía para principiantes sobre el uso de nslookup
Desventajas
Redes inalámbricas – Ventajas y desventajas
Las redes inalámbricas utilizan Wi-fi como protocolo de enlace de datos. Sin embargo, se están desarrollando otras opciones inalámbricas para el IOT (Internet de las cosas). Ver Tecnologías de redes inalámbricas para el IOT
Las redes inalámbricas tienen las siguientes ventajas/desventajas:
Ventajas
Desventajas de las redes inalámbricas
Topologías de red y disposición
Hay muchas formas diferentes de conectar los nodos de la red. Esto no suele ser una consideración en las redes pequeñas, pero a medida que las redes se hacen más grandes se vuelve más importante.
Hay muchas formas diferentes en que los nodos de la red pueden conectarse entre sí.
Las tecnologías de conexión comunes, como Wi-Fi, Bluetooth, etc., están diseñadas para funcionar utilizando una topología de red particular.
Cuando se diseñan redes y se eligen protocolos de conexión, es importante conocer estas topologías.
Las más comunes son:
Cada una de estas topologías tiene ventajas y desventajas este artículo de Topologías de red tiene una muy buena visión general de cada topología junto con sus ventajas y desventajas.
Las primeras redes Ethernet utilizaban una estructura de bus, las redes Ethernet modernas y las redes Wi-Fi. utilizan una estructura de bus en estrella (híbrida).
Sin embargo, tanto el Wi-Fi como el bluetooth se están actualizando para soportar las redes de malla.
Topología de red – Física vs. Lógica
La forma en que los nodos de una red se comunican entre sí puede ser muy diferente a cómo están interconectados físicamente.
La mayoría de las redes domésticas y de pequeñas oficinas utilizan una topología de bus físico.
Las tipologías lógicas más comunes son Peer to Peer y Cliente-Servidor.
La web (WWW) es una red cliente-servidor a nivel lógico.
Red Peer to Peer y Cliente Servidor
En una red peer to peer todos los nodos son iguales y cualquier nodo puede hablar con cualquier otro nodo.
Ningún nodo tiene un rol especial. Este era el modelo de red original de windows networking. (windows for Workgroups)- Diagrama abajo:
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Desventajas:
Este fue el modelo de red original utilizado en las primeras redes de Windows (windows for Workgroups)
Un ejemplo moderno de red Peer to Peer es BitTorrent.
Aunque este modelo de red no es actualmente popular podría llegar a serlo más con el Internet de las cosas (IOT).
Servidor Cliente
En una red Cliente-Servidor un servidor tiene un papel especial, por ejemplo, servidor de archivos, controlador de dominio, servidor web, etc.
Un cliente se conecta a un servidor para utilizar los servicios adecuados.
Este es el modelo de red utilizado en la web e Internet y en las grandes redes modernas de Windows.
Diagrama siguiente:
Ventajas y desventajas
Ventajas:
Desventajas:
Un ejemplo moderno de red Cliente-Servidor es la Web. Facebook, Twitter, Google Search y muchos otros servicios web utilizan este modelo de red.
Tamaño de la red
Las redes varían considerablemente en tamaño.Los siguientes son términos de uso común:
Niveles y capas de red y protocolos
Un protocolo define un conjunto de reglas que rigen la forma en que los ordenadores se comunican entre sí.
Ethernet y Wi-Fi son protocolos de enlace de datos que se encargan de enmarcar los datos en el medio (cable o inalámbrico).
Pueden utilizarse para transportar protocolos de nivel superior (IP, etc.).
Ethernet y Wi-Fi utilizan una dirección de nivel físico conocida como dirección MAC que tiene 48 bits.
Las direcciones EUI 64 son direcciones MAC con 64 bits que sustituirán a las direcciones MAC en IPV6, 6LoWPAN, ZigBee y otros nuevos protocolos de red. Vea esta Wiki para más detalles.
Puede dividir las redes en distintos niveles o capas.
Cada nivel o capa es responsable de una función particular.
La OSI utiliza un modelo de 7 capas y las redes TCP/IP utilizan un modelo de 4 capas.
Debido a que las redes TCP/IP son las más comunes, el modelo TCP/IP es el más importante de entender. Los niveles son:
Ver Understanding the TCP/IP protocol suite and TCP port and sockets para más detalles.
Direccionamiento de red
¿Qué es una dirección IP?
Cada dispositivo conectado a una red, y a Internet tiene una dirección IP.
Una dirección de protocolo de Internet (dirección IP) es una etiqueta numérica asignada a cada dispositivo (por ejemplo, ordenador, impresora) que participa en una red informática que utiliza el Protocolo de Internet para la comunicación -WikI
Hay dos versiones de IP, son IPv4 e IPv6.
IPv4 ha estado en uso desde el inicio de Internet, y se despliega a través de Internet, y las redes domésticas / corporativas.
IPv4 utiliza 32 bits para el direccionamiento, sin embargo, debido al rápido crecimiento de Internet, todas las direcciones IPv4 han sido asignadas (a partir de 2013).
Técnicas como NAT (traducción de direcciones de red) han ampliado la vida de IPv4 al permitir el uso de direcciones IP privadas dentro de las redes.
Sin embargo, IPv4 será eventualmente reemplazado por IPV6 que utiliza 128 bits para la dirección, y por lo tanto puede acomodar muchos más hosts (ordenadores/dispositivos)
El despliegue de IPv6 a través de Internet está sucediendo lentamente, y IPv4 estará con nosotros durante muchos años, especialmente en las redes domésticas y de pequeñas oficinas.
Con el despliegue de IP6 también será necesario operar con dos direcciones hasta que se complete la migración, y se deje de utilizar IP4.
Las direcciones IP son direcciones lógicas, y son asignadas por un administrador de red o pueden ser auto asignadas ( utilizando DHCP).-
Lo importante es tener en cuenta que la dirección IP de un dispositivo no es fija.
Direcciones IP públicas y privadas
Tanto IPv4 como IPV6 tienen rangos de direcciones públicas y privadas.
Las direcciones privadas se utilizan para redes domésticas/empresariales y las direcciones no son enrutables en Internet, es decir, no viajan a través de Internet.
Para IP4 las direcciones privadas comienzan con
10.x.x.x o 192.168.x.x o 172.16.x.x
Las direcciones públicas son alcanzables desde cualquier lugar de Internet y son enrutables.
Vea Direcciones IP internas y externas para más detalles
Asignación de direcciones IP
La mayoría de las redes modernas utilizan la asignación automática de direcciones IP a través de DHCP con la asignación manual sólo se hace en casos especiales.
Para las redes domésticas, el router de Internet o el hub suelen proporcionar servicios DHCP para la red.
Para las redes más grandes, normalmente se utiliza un servidor DHCP dedicado.
La mayoría de las máquinas de Windows asignarán automáticamente su propia dirección si no encuentran un servidor DHCP.
Esto puede causar problemas ver la solución de problemas de las conexiones a Internet.
Direcciones IP y Nombres de Dominio
Los ordenadores utilizan números (direcciones IP ) pero la gente utiliza nombres ya que son mucho más fáciles de recordar.
Cuando escribes un nombre de dominio en tu navegador web, el nombre es traducido a una dirección IP por un servidor DNS normalmente situado en Internet.
Tu ordenador resolverá el nombre utilizando un proceso de resolución de nombres. Ver
.
Otros tutoriales de redes