1.5 - Tipologia de redes | Introducción a las ciencias de la informática

· Red de área local (LAN – Local Area Network)

- Es la interconexión de varias Computadoras y Periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, o con Repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar Datos y Aplicaciones. En definitiva, permite una conexión entre dos o más equipos (EcuRed, 2015).

- Es un grupo de ordenadores conectados a un área localizada para comunicarse entre sí y compartir recursos como, por ejemplo, impresoras. Los datos se envían en forma de paquetes, para cuya transmisión se pueden utilizar diversas tecnologías. La tecnología LAN más utilizada es la Ethernet y está especificada en una norma llamada IEEE 802.3 (Axis, 2015).

- Son redes de comunicaciones de ámbito privado dentro de un máximo de unos pocos kilómetros de distancia (edificios, oficinas, etc.). Su uso principal es conectar ordenadores personales y equipamiento de trabajo para compartir información y recursos (impresoras, escáneres…) (Wikitel, 2015).

· Red de área amplia (WAN – Wide Area Network)

- Es una red de computadoras que cubre una gran área geográfica, a menudo un país o continente (Escuelapedia, 2015).

- Son redes de comunicaciones que conectan equipos destinados a ejecutar programas de usuario (en el nivel de aplicación) en áreas geográficas de cientos o incluso miles de kilómetros cuadrados (regiones, países, continentes…) (Wikitel, 2015).

- Red de comunicación que conectan equipos destinados a ejecutar programas de usuario en áreas extensas (EcuRed, 2015).

· Red de área metropolitana (MAN – Metropolitan Area Network)

- Conecta diversas LAN cercanas geográficamente (en un área de alrededor de cincuenta kilómetros) entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma Red de Área Local.

Una MAN está compuesta por conmutadores o router conectados entre sí con conexiones de alta velocidad (generalmente cables de fibra óptica) (EcuRed, 2015).

- Es un tipo de red intermedia, que abarca más o menos el tamaño de una ciudad, situada entre las redes locales (red Wi-Fi), que conectan ordenadores en un radio muy reducido, y las redes globales (Internet), que conectan ordenadores de todo el planeta o de zonas muy extensas (Master Magazine, 2015).

· Red de área de almacenamiento (Storage Area Network)

- Está concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI.

Su función es la de conectar de manera rápida, segura y fiable los distintos elementos que la conforman. Y se distingue de otros modos de almacenamiento en red por el modo de acceso a bajo nivel (EcuRed, 2015).

iSCSI (Abreviatura de Internet SCSI) es un estándar que permite el uso del protocolo SCSI sobre redes TCP/IP. iSCSI es un protocolo de la capa de transporte definido en las especificaciones SCSI-3 (Wikipedia, 2015).

- Ofrecen ancho de banda alto con latencia baja que puede extenderse por largas distancias.

Casos de uso comunes para SAN:

Servidores web
Activos digitales
Virtualización

Nubes privadas
Bases de datos y clústers de bases de datos (Rackspace, 2015)

· Red privada virtual (VPN – Virtual Private Network)

- Es una red privada construida dentro de una infraestructura de red pública, tal como la red mundial de Internet. Las empresas pueden usar redes privadas virtuales para conectar en forma segura oficinas y usuarios remotos a través de accesos a Internet económicos proporcionados por terceros, en vez de costosos enlaces WAN dedicados o enlaces de marcación remota de larga distancia.

Los dos tipos de redes virtuales privadas cifradas:

VPN IPsec de sitio a sitio: Esta alternativa a Frame Relay o redes WAN de línea arrendada permite a las empresas extender los recursos de la red a las sucursales, oficinas en el hogar y sitios de los partners comerciales.
VPN de acceso remoto: Esto extiende prácticamente todas las aplicaciones de datos, voz o video a los escritorios remotos, emulando los escritorios de la oficina central. Las redes VPN de acceso remoto pueden desplegarse usando redes VPN SSL, IPsec o ambas, dependiendo de los requisitos de implementación (Cisco, 2015).

- Es una tecnología de red que permite una extensión segura de la red local (LAN) sobre una red pública o no controlada como Internet. Permite que la computadora en la red envíe y reciba datos sobre redes compartidas o públicas como si fuera una red privada con toda la funcionalidad, seguridad y políticas de gestión de una red privada.¹ Esto se realiza estableciendo una conexión virtual punto a punto mediante el uso de conexiones dedicadas, cifrado o la combinación de ambos métodos (Wikipedia, 2015).

- Es aquella red exclusiva de una sola compañía u organización en particular. La información no se comparte con otras compañías u organizaciones. En una red privada la información estará protegida, se podrá controlar el uso que se le da a la red y se podrá predecir el ancho de banda disponible.

Las tecnologías WAN y el acceso remoto, los cuales son conceptos fundamentales en el mundo de las VPN (UAEH, 2006).

· Topologías físicas

El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente (rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software).

+ Red tipo bus

- En esta topología se utiliza un cable o serie de cables como eje central al cual se conectan todas las computadoras.

En este conductor se efectúan todas las comunicaciones entre las computadoras. Esta red conviene usarse si no son muchas las computadoras que se van a conectar (UAEH, 2006).

- Una topología de bus es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red (Blog Informático, 2007).

- Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre sí. Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente. La ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados (Redes de computadoras, tipos y topologías, 2009).

+ Red tipo estrella

- Se caracteriza por tener un núcleo del cual se desprenden líneas hacía varias terminales. Fueron las primeras en utilizarse en el mundo de la computación. Esta topología es útil cuando se tiene una computadora central muy potente rodeada de máquinas de menor potencia. Esta topología es la más común porque es la que más utilizan las redes Ethernet (UAEH, 2006).

- En la topología en estrella cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí.

A diferencia de la topología en malla, la topología en estrella no permite el tráfico directo de dispositivos. El controlador actúa como un intercambiador: si un dispositivo quiere enviar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo final (Blog Informático, 2007).

- Es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones que han de hacer necesariamente a través de este.
Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco (Redes de computadoras, tipos y topologías, 2009).

+ Red tipo anillo

- Aquí también se utiliza un bus como eje central para conectar todos los equipos, sin embargo, dicho bus forma un anillo. Esta topología es utilizada en redes Token Ring y FDDI además de que es favorecida por los principales proveedores de acceso a Internet (UAEH, 2006).

- En una topología en anillo cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor (Blog Informático, 2007).

- Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.

En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro (Redes de computadoras, tipos y topologías, 2009).

+ Red tipo malla

- En esta topología, todos los dispositivos o algunos de ellos son conectados con todos los demás con el fin de conseguir redundancia y tolerancia a fallos. Si un enlace falla, la información puede fluir por otro enlace. Las redes de malla suelen implementarse solamente en redes WAN (UAEH, 2006).

- En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.

Por tanto, una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S) (Blog Informático, 2007).

- La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.
- El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos (Redes de computadoras, tipos y topologías, 2009).