miniaturadeimagen|Red de servicios informáticos. Una red de computadoras -también denominada red informática o red de ordenadores- puede definirse como un sistema conformado por dispositivos, nodos y elementos de software interconectados con el fin de intercambiar datos mediante diversos medios de transmisión, tanto físicos como inalámbricos. Estos medios permiten la transferencia de información por impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o señales ópticas, posibilitando así el flujo continuo de datos entre los equipos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.
Como en todo proceso de comunicación, se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el coste. Un ejemplo es Internet, el cual es una gran red de millones de ordenadores ubicados en distintas partes del mundo e interconectados básicamente para compartir información y recursos.
La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP utilizado como base para el modelo de referencia OSI. Este último, concibe cada red como estructurada en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí (en TCP/IP se habla de cuatro capas). Debe recordarse que el modelo de referencia OSI es una abstracción teórica, que facilita la comprensión del tema, si bien se permiten ciertos desvíos respecto a dicho modelo.
Asimismo, cada capa de estos modelos incorpora diversos protocolos especializados, regulados por entidades normalizadoras como la IETF y la ISO, las cuales establecen especificaciones que garantizan la interoperabilidad entre dispositivos, plataformas y tecnologías.
Etimología
La palabra red viene del latín , , (malla de hilo para pescar). En informática es el calco del inglés (malla), para referirse a los cables, alambres y otros conductos que sirven para la comunicación electrónica entre computadoras.
Historia
El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creados los minicomputadoress. En 1976, Apple introduce el Apple I, una de las primeras computadoras personales. En 1981, IBM introdujo su primer PC. A mitad de la década de 1980 los PC comienzan a usar los módem para compartir archivos con otros ordenadores, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL en el 1980.
Uso Las redes informáticas amplían las comunicaciones interpersonales por medios electrónicos con diversas tecnologías, como el correo electrónico, la mensajería instantánea, el chat en línea, las llamadas telefónicas de voz y vídeo y las videoconferencias. Una red permite compartir recursos informáticos y de red. Los usuarios pueden acceder y utilizar los recursos proporcionados por los dispositivos de la red, como imprimir un documento en una impresora de red compartida o utilizar un dispositivo de almacenamiento compartido. Una red permite compartir archivos, datos y otros tipos de información, dando a los usuarios autorizados la posibilidad de acceder a la información almacenada en otros ordenadores de la red. La computación distribuida utiliza recursos computacionales a través de una red para realizar tareas.
Descripción básica miniaturadeimagen|Una infraestructura de red de computadores 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. Pertenecen a la capa física las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos, y en su correspondiente recepción.
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.
Los protocolos son un concepto muy similar al de los idiomas de las personas. Si dos personas hablan el mismo idioma, y respetan ciertas reglas (tales como hablar y escucharse por turnos), es posible comunicarse y transmitir ideas/ información.
La razón más importante (quizá la única) sobre por qué existe diferenciación entre la capa física y la lógica es sencilla: cuando existe una división entre ambas, es posible utilizar un número casi infinito de protocolos distintos, lo que facilita la actualización y migración entre distintas tecnologías.
Componentes básicos de las redes
Para poder formar una red se requieren elementos: hardware, software y protocolos. Los elementos físicos se clasifican en dos grandes grupos: dispositivos de usuario final (hosts) y dispositivos de red. Los dispositivos de usuario final incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás elementos que brindan servicios directamente al usuario, y los segundos son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicación.
El fin de una red es «interconectar» los componentes hardware de una red, y por tanto, principalmente, los computadoras individuales, también denominados hosts, a los equipos que ponen los servicios en la red, los servidores, utilizando el cableado (o tecnología inalámbrica) soportada por la electrónica de red y unidos por cableado (o radiofrecuencia). En todos los casos la tarjeta de red se puede considerar el elemento primordial, sea parte de una computadora, de un conmutador, de una impresora, etc. y sea de la tecnología que sea (Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc.)
Software
Sistema operativo de red: Permite la interconexión de ordenadores para acceder a los servicios y recursos. Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. En muchos casos el sistema operativo de red es parte del sistema operativo de los servidores y de los clientes.
Software de aplicación: En última instancia, todos los elementos se utilizan para que el usuario de cada estación, pueda utilizar sus programas y archivos específicos. Este software 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. El software adecuado en el sistema operativo de red elegido y con los protocolos necesarios permiten crear servidores para aquellos servicios que se necesiten.
Hardware
Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión (cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarrojos o radiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención de una tarjeta de red (NIC, Network interface controller), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y convirtiendo a esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, -ceros y unos-). 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 (6 bytes). Dicho identificador permite dirigir el tráfico de datos de la red del emisor al receptor adecuado.
El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (p. ejemplo: red Ethernet) o las ondas de radio (p. ejemplo: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar la computadora. Existen adaptadores que utilizan ondas de luz infrarrojas también, aunque de escaso desarrollo.
Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión de la computadora. En el caso de ordenadores portátiles, estas tarjetas vienen en formato PCMCIA o similares. En los ordenadores del , tanto de sobremesa como portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base.
Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto cableados (habitualmente Ethernet) como inalámbricos, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador; estas pueden ser, en Ethernet, de 10, 100, 1000Mbps o 10000, y en los inalámbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.
Dispositivos de usuario final
computadoras personales: son los puestos de trabajo habituales de las redes. Dentro de la categoría de ordenadores, y más concretamente computadoras personales, se engloban todos los que se utilizan para distintas funciones, según el trabajo que realizan. Se incluyen desde las potentes estaciones de trabajo para la edición de vídeo, por ejemplo, hasta los ligeros equipos portátiles, conocidos como netbooks, cuya función principal es la de navegar por Internet. Las tabletas se popularizaron al final de la primera década del , especialmente por el éxito del iPad de Apple.
Terminal: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo para la entrada de datos. En dichos equipos solo se exhiben o introducen datos. Estos tipos de terminales, trabajan unido a un servidor, que es el encargado de procesar los datos y enviar pantallas de datos a los terminales.
Impresoras: muchos de estos dispositivos son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro elemento, tal como un print server, actuando como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de impresión determinado. Los medios de conectividad de estos dispositivos pueden ser alámbricos o inalámbricos, dentro de este último puede ser mediante: ethernet, Wi-Fi, infrarrojo o bluetooth. En algunos casos se integran dentro de la impresora y en otros por medio de convertidores externos.
Otros elementos: escáneres, lectores de CD-ROM.
Servidores
Son los equipos que ponen a disposición de los usuarios los distintos servicios. En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos:
Servidor de archivos: almacena varios tipos de archivo y los distribuye a otros clientes en la red. Pueden ser servidos en distinto formato según el servicio que presten y el medio: FTP, HTTP, etc.
Servidor de impresión: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.
Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con el correo electrónico para los clientes de la red.
Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax, con origen y/o destino una computadora o un dispositivo físico de telefax.