El término red hace re­fe­re­n­cia a un conjunto de sistemas in­fo­r­má­ti­cos in­de­pe­n­die­n­tes co­ne­c­ta­dos entre sí, de tal forma que po­si­bi­li­tan un in­te­r­ca­m­bio de datos, para lo que es necesario tanto la conexión física como la conexión lógica de los sistemas. Esta última se establece por medio de unos pro­to­co­los de red es­pe­cia­les, como es el caso de TCP (Tra­n­s­mi­s­sion Control Protocol). Dos or­de­na­do­res co­ne­c­ta­dos entre sí ya pueden co­n­si­de­rar­se una red.

Las redes se co­n­fi­gu­ran con el objetivo de tra­n­s­mi­tir datos de un sistema a otro o de disponer recursos en común, como se­r­vi­do­res, bases de datos o im­pre­so­ras. En función del tamaño y del alcance de la red de or­de­na­do­res, se puede es­ta­ble­cer una di­fe­re­n­cia­ción entre diversas di­me­n­sio­nes de red. Entre los tipos de redes más im­po­r­ta­n­tes se en­cue­n­tran:

  • Personal Area Networks (PAN) o red de área personal
  • Local Area Networks (LAN) o red de área local
  • Me­tro­po­li­tan Area Networks (MAN) o red de área me­tro­po­li­ta­na
  • Wide Area Networks (WAN) o red de área amplia
  • Global Area Networks (GAN) o red de área global

La conexión física en la que se basan estos tipos de redes puede pre­se­n­tar­se por medio de cables o llevarse a cabo con te­c­no­lo­gía in­alá­m­bri­ca. A menudo, las redes físicas conforman la base para varias redes de co­mu­ni­ca­ción lógicas, las llamadas Virtual Private Networks (VPN). Para la tra­n­s­mi­sión de datos, estas emplean un medio de tra­n­s­mi­sión físico común como puede ser la fibra óptica y se vinculan de forma lógica a di­fe­re­n­tes tipos de redes virtuales por medio de un software de tu­ne­li­za­ción.

Cada uno de los di­fe­re­n­tes tipos de redes está diseñado para ámbitos de apli­ca­ción pa­r­ti­cu­la­res, se basan en técnicas y es­tá­n­da­res propios y plantean ventajas y re­s­tri­c­cio­nes variadas.

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Personal Area Network (PAN)

Para llevar a cabo un in­te­r­ca­m­bio de datos, los te­r­mi­na­les modernos como sma­r­t­pho­nes, tablets, or­de­na­do­res po­r­tá­ti­les o equipos de es­cri­to­rio permiten asociarse ad hoc a una red. Esto puede rea­li­zar­se por cable y adoptar la forma de una Personal Area Network (PAN) o red de área personal, aunque las técnicas de tra­n­s­mi­sión más ha­bi­tua­les son la memoria USB o el conector FireWire. La variante in­alá­m­bri­ca Wireless Personal Area Network (WPAN) se basa en técnicas como Bluetooth, Wireless USB, Insteon, IrDA, ZigBee o Z-Wave. Una Personal Area Network in­alá­m­bri­ca que se lleva a cabo vía Bluetooth recibe el nombre de Piconet. El ámbito de acción de las redes PAN y WPAN se limita no­r­ma­l­me­n­te a unos pocos metros y, por lo tanto, no son aptas para es­ta­ble­cer la conexión con di­s­po­si­ti­vos que se en­cue­n­tran en ha­bi­ta­cio­nes o edificios di­fe­re­n­tes.

Además de es­ta­ble­cer la co­mu­ni­ca­ción entre cada uno de los di­s­po­si­ti­vos entre sí, las redes de área personal (Personal Area Networks) permiten, asimismo, la conexión con otras redes de mayor tamaño. En este caso se puede hablar de un uplink o de un enlace o conexión de subida. Debido al alcance limitado y a una tasa de tra­n­s­mi­sión de datos re­la­ti­va­me­n­te baja, las PAN se utilizan pri­n­ci­pa­l­me­n­te para conectar pe­ri­fé­ri­cos en el ámbito del ocio y de los hobbies. Algunos ejemplos típicos son los au­ri­cu­la­res in­alá­m­bri­cos, las vi­deo­co­n­so­las y las cámaras digitales. En el marco del Internet of Things (IoT), las redes WPAN se utilizan para la co­mu­ni­ca­ción de las apli­ca­cio­nes de control y mo­ni­to­ri­za­ción con una fre­cue­n­cia de tra­n­s­fe­re­n­cia baja. A este respecto, los pro­to­co­los como Insteon, Z-Wave y ZigBee han sido diseñados es­pe­cia­l­me­n­te para la domótica y para la au­to­ma­ti­za­ción del hogar.

Local Area Network (LAN)

Si una red está formada por más de un ordenador, esta recibe el nombre de Local Area Network (LAN). Una red local de tales ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas puede incluir a dos or­de­na­do­res en una vivienda privada o a varios miles de di­s­po­si­ti­vos en una empresa. Asimismo, las redes en in­s­ti­tu­cio­nes públicas como ad­mi­ni­s­tra­cio­nes, colegios o uni­ve­r­si­da­des también son redes LAN. Un estándar muy frecuente para redes de área local por cable es Ethernet. Otras opciones menos comunes y algo obsoletas son las te­c­no­lo­gías de red ARCNET, FDDI y Token Ring. La tra­n­s­mi­sión de datos tiene lugar o bien de manera ele­c­tró­ni­ca a través de cables de cobre o mediante fibra óptica de vidrio.

Si se conectan más de dos or­de­na­do­res en una red LAN, se necesitan otros co­m­po­ne­n­tes de red como hubs, bridges y switches, es decir, co­n­ce­n­tra­do­res, puentes de red y co­n­mu­ta­do­res, los cuales funcionan como elementos de aco­pla­mie­n­to y nodos de di­s­tri­bu­ción. El tipo de red conocido como LAN o red de área local fue de­sa­rro­lla­do para po­si­bi­li­tar la rápida tra­n­s­mi­sión de ca­n­ti­da­des de datos más grandes. En función de la es­tru­c­tu­ra de la red y del medio de tra­n­s­mi­sión utilizado se puede hablar de un re­n­di­mie­n­to de 10 a 1.000 Mbit/s. Asimismo, las redes LAN permiten un in­te­r­ca­m­bio de in­fo­r­ma­ción cómodo entre los diversos di­s­po­si­ti­vos co­ne­c­ta­dos a la red. Por ello, en el entorno em­pre­sa­rial es habitual que varios equipos de trabajo puedan acceder a se­r­vi­do­res de archivos comunes, a im­pre­so­ras de red o a apli­ca­cio­nes por medio de la red LAN.

Si la red local tiene lugar de manera in­alá­m­bri­ca, se puede hablar en este caso de una Wireless Local Area Network (WLAN) o red de área local in­alá­m­bri­ca y los fu­n­da­me­n­tos básicos de los es­tá­n­da­res de la red WLAN quedan definidos por la familia de normas IEEE 802.11. Las redes locales in­alá­m­bri­cas ofrecen la po­si­bi­li­dad de integrar te­r­mi­na­les có­mo­da­me­n­te en una red doméstica o em­pre­sa­rial y son co­m­pa­ti­bles con redes LAN Ethernet, aunque el re­n­di­mie­n­to es, en este caso, algo menor que el de una conexión Ethernet.

El alcance de una Local Area Network depende tanto del estándar usado como del medio de tra­n­s­mi­sión y aumenta a través de un am­pli­fi­ca­dor de señal que recibe el nombre de repetidor (repeater). En el caso de la am­plia­ción Gigabit Ethernet por medio de fibra de vidrio, se puede llegar a un alcance de señal de varios ki­ló­me­tros. No resulta muy habitual, sin embargo, que las Local Area Networks estén formadas por más de una es­tru­c­tu­ra. El grupo de redes LAN geo­grá­fi­ca­me­n­te cercanas puede asociarse a una Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN) o Wide Area Network (WAN) su­pe­rio­res.

Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN)

La Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN) o red de área me­tro­po­li­ta­na es una red de te­le­co­mu­ni­ca­cio­nes de banda ancha que comunica varias redes LAN en una zona geo­grá­fi­ca­me­n­te cercana. Por lo general, se trata de cada una de las sedes de una empresa que se agrupan en una MAN por medio de líneas arre­n­da­das. Para ello, entran en acción routers de alto re­n­di­mie­n­to basados en fibra de vidrio, los cuales permiten un re­n­di­mie­n­to mayor al de Internet y la velocidad de tra­n­s­mi­sión entre dos puntos de unión distantes es co­m­pa­ra­ble a la co­mu­ni­ca­ción que tiene lugar en una red LAN.

Los ope­ra­do­res que de­sem­pe­ñan ac­ti­vi­da­des in­te­r­na­cio­na­les son los en­ca­r­ga­dos de poner a di­s­po­si­ción la in­frae­s­tru­c­tu­ra de las redes MAN. De esta manera, las ciudades co­ne­c­ta­das mediante Me­tro­po­li­tan Area Networks pueden contar a nivel su­pra­rre­gio­nal con Wide Area Networks (WAN) y a nivel in­te­r­na­cio­nal con Global Area Networks (GAN).

Para una red MAN, la red Metro Ethernet supone una técnica especial de tra­n­s­mi­sión con la que se pueden construir redes MEN (Metro Ethernet Network) sobre la base de Carrier Ethernet (CE 1.0) o Carrier Ethernet 2.0 (CE 2.0).

El estándar para redes in­alá­m­bri­cas re­gio­na­les de mayor en­ve­r­ga­du­ra, es decir, las de­no­mi­na­das Wireless Me­tro­po­li­tan Area Networks (WMAN), fue de­sa­rro­lla­do con IEEE 802.16. Esta te­c­no­lo­gía de WiMAX (Worldwide In­te­ro­pe­ra­bi­li­ty for Microwave Access) permite crear las llamadas redes WLAN hotzones, que consisten en varios puntos de acceso WLAN in­te­r­co­ne­c­ta­dos en di­fe­re­n­tes lo­ca­li­za­cio­nes. Las redes WMAN se utilizan para ofrecer a los usuarios una potente conexión a Internet en aquellas regiones que carecen de in­frae­s­tru­c­tu­ra para ello, y es que el DSL, el estándar habitual de tra­n­s­mi­sión, solo está di­s­po­ni­ble té­c­ni­ca­me­n­te donde hay hilos de cobre.

Wide Area Network (WAN)

Mientras que las redes Me­tro­po­li­tan Area Networks comunican puntos que se en­cue­n­tran cerca unos de los otros en regiones rurales o en zonas de aglo­me­ra­cio­nes urbanas, las Wide Area Networks (WAN) o redes de área amplia se extienden por zonas geo­grá­fi­cas como países o co­n­ti­ne­n­tes. El número de redes locales o te­r­mi­na­les in­di­vi­dua­les que forman parte de una WAN es, en principio, ilimitado. Mientras que las redes LAN y las MAN pueden es­ta­ble­ce­r­se a causa de la cercanía geo­grá­fi­ca del ordenador o red que se tiene que conectar en base a Ethernet, en el caso de las Wide Area Networks entran en juego técnicas como IP/MPLS (Mu­l­ti­pro­to­col Label Switching), PDH (Ple­sio­ch­ro­nous Digital Hierarchy), SDH (Sy­n­ch­ro­nous Digital Hierarchy), SONET (Sy­n­ch­ro­nous Optical Network), ATM (As­y­n­ch­ro­nous Transfer Mode) y, rara vez, el estándar obsoleto X.25. En la mayoría de los casos, las Wide Area Networks suelen pe­r­te­ne­cer a una or­ga­ni­za­ción de­te­r­mi­na­da o a una empresa y se gestionan o alquilan de manera privada. Los pro­vee­do­res de servicios de Internet también hacen uso de este tipo de redes para conectar las redes co­r­po­ra­ti­vas locales y a los co­n­su­mi­do­res a Internet.

Harald Mühlböck – Gateway Firewall via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Global Area Network (GAN)

Una red global como Internet recibe el nombre de Global Area Network (GAN), sin embargo no es la única red de or­de­na­do­res de esta índole. Las empresas que también son activas a nivel in­te­r­na­cio­nal mantienen redes aisladas que co­m­pre­n­den varias redes WAN y que logran, así, la co­mu­ni­ca­ción entre los or­de­na­do­res de las empresas a nivel mundial. Las redes GAN utilizan la in­frae­s­tru­c­tu­ra de fibra de vidrio de las redes de área amplia (Wide Area Networks) y las agrupan mediante cables su­b­ma­ri­nos in­te­r­na­cio­na­les o tra­n­s­mi­sión por satélite.

Virtual Private Network (VPN)

Una red privada virtual (VPN) es una red de co­mu­ni­ca­ción virtual que utiliza la in­frae­s­tru­c­tu­ra de una red física para asociar sistemas in­fo­r­má­ti­cos de manera lógica. En este sentido, se puede tratar de todos los tipos de redes expuestos an­te­rio­r­me­n­te. Lo más común es utilizar Internet como medio de tra­n­s­po­r­te, ya que este permite es­ta­ble­cer la conexión entre todos los or­de­na­do­res a nivel mundial y, al contrario de lo que ocurre con las redes MAN o WAN privadas, está di­s­po­ni­ble de forma gratuita. La tra­n­s­fe­re­n­cia de datos tiene lugar dentro de un túnel virtual erigido entre un cliente VPN y un servidor VPN. Si se utiliza la red pública como medio de tra­n­s­po­r­te, las Virtual Private Networks o redes privadas virtuales suelen cifrarse para ga­ra­n­ti­zar la co­n­fi­de­n­cia­li­dad de los datos. Las VPN se emplean para conectar redes LAN en Internet o para hacer posible el acceso remoto a una red o a un único ordenador a través de la conexión pública.

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