Direcciones

• Dirección IP:

Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red delprotocolo TCP/IP. 

Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red porel fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar.

Dirección IP dinámica:

Una dirección IP dinámica es una IP la cual es asignada mediante un servidor DHCP al usuario. La IP que se obtiene tiene una duración máxima determinada. Las IPs dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de operadores sin gasto adicional. Éstas suelen cambiar cada vez que el usuario reconecta por cualquier causa.

Ventajas:

• Es más dificil identificar al usuario que está utilizando esa IP.
• Reduce los costos de operación a los proveedores de servicios internet (conocidos como ISPs por sus siglas en Inglés).
• Para los ISP los equipos son mas simples

Desventajas:

• Obliga a depender de servicios que redirigen un host a una IP.
• Es inlocalizable; en unas horas pueden haber varios cambios de IP.

Dirección IP fija:

Una dirección IP fija es una IP la cual es asignada por el usuario, o bien dada por el proveedor ISP en la primera conexión.

Las IPs fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet tienen un coste adicional mensual. Éstas IPs son asignadas por el usuario después de haber recibido la información del proveedor o bien dadas por el proveedor en el momento de la primera conexión. Esto permite al usuario montar servidores web, correo, FTP, etc... y dirigir un dominio a esta IP sin tener que mantener actualizado el servidor DNS cada vez que cambie la IP como ocurre con las IPs dinámicas.

Ventajas:

• Es más fácil identificar al usuario que está utilizando esa IP.
• Permite tener servicios dirigidos directamente a la IP.
• Nunca cambia.

Desventajas:

• Son más vulnerables al ataque puesto que el usuario no puede conseguir otra IP.
• Es mas caro para los ISPs puesto que esa IP puede no estar usándose las 24h. del día.

Dirección MAC:

La dirección MAC (Media Access Control address o dirección de control de acceso al medio) es un identificador de 48 bits (6 bytes) que corresponde de forma única a una tarjeta o interfaz de red. Es individual, cada dispositivo tiene su propia dirección MAC determinada y configurada por el IEEE (los últimos 24 bits) y el fabricante (los primeros 24 bits) utilizando el OUI. La mayoría de los protocolos que trabajan en la capa 2 del modelo OSI usan una de las tres numeraciones manejadas por el IEEE: MAC-48, EUI-48, y EUI-64 las cuales han sido diseñadas para ser identificadores globalmente únicos. No todos los protocolos de comunicación usan direcciones MAC, y no todos los protocolos requieren identificadores globalmente únicos.

Las direcciones MAC son únicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma binaria, en el hardware en su momento de fabricación. Debido a esto, las direcciones MAC son a veces llamadas Quemadas En Las Direcciones (BIA). Se puede cambiar, pero a la hora de volver a arrancar, la MAC volverá siempre a su estado original.

Puerta de enlace:

La puerta de enlace es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red de área local conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (Network Addredd Translation). Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada "enmascaramiento de IP", usada muy a menudo para dar acceso a Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.

La puerta de enlace predeterminada, o más conocida por su nombre en inglés como "Default Gateway", es la ruta por defecto que se le asigna a un equipo y tiene como función enviar cualquier paquete del que no conozca por que interfaz enviarlo y no esté definido en las rutas del equipo, enviando el paquete por la ruta por defecto.

La puerta de enlace es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red de área local conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (Network Address Translation). Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada "enmascaramiento de IP", usada muy a menudo para dar acceso a Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa. La dirección IP de una puerta de enlace normalmente se parece a 192.168.1.1 ó 192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos, 127.x.x.x, 10.x.x.x, 172.16.x.x a 172.31.x.x, 192.168.x.x, que engloban o se reservan a las redes de área local. Además se debe notar que necesariamente un equipo que cumpla el rol de puerta de enlace en una red, debe tener 2 tarjetas de red.

Protocolos de comunicación

• Protocolo de comunicación

Los protocolos  son instrucciones, normativas o reglas que permiten guiar una acción o que establecen ciertas bases para el desarrollo de un procedimiento. Comunicación, por su parte, es una noción con múltiples usos que, a rasgos generales, se emplea para nombrar a la difusión y la recepción de mensajes

Se trata del conjunto de pautas que posibilitan que distintos elementos que forman parte de un sistema, establezcan comunicaciones entre sí, intercambiando información. Los protocolos de comunicación instituyen los parámetros que determinan cuál es la semántica y cuál es la sintaxis que deben emplearse en el proceso comunicativo en cuestión. Las reglas fijadas por el protocolo también permiten recuperar los eventuales datos que se pierdan en el intercambio.

Si nos centramos en las computadoras, el protocolo de comunicación determina cómo deben circular los mensajes adentro de una red. Cuando la circulación de la información se desarrolla en Internet, existen una serie de protocolos específicos que posibilitan el intercambio.

TPC/IP: Este es definido como el conjunto de protocolos básicos para la comunicación de redes y es por medio de él que se logra la transmisión de información entre computadoras pertenecientes a una red. Gracias al protocolo TCP/IP los distintos ordenadores de una red se logran comunicar con otros diferentes y así enlazar a las redes físicamente independientes en la red virtual conocida bajo el nombre de Internet. Este protocolo es el que provee la base para los servicios más utilizados como por ejemplo transferencia de ficheros, correo electrónico y login remoto.

TCP (Transmision Control Protocol): Este es un protocolo orientado a las comunicaciones y ofrece una transmisión de datos confiable. El TCP es el encargado del ensamble de datos provenientes de las capas superiores hacia paquetes estándares, asegurándose que la transferencia de datos se realice correctamente.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Este protocolo permite la recuperación de información y realizar búsquedas indexadas que permiten saltos intertextuales de manera eficiente. Por otro lado, permiten la transferencia de textos de los más variados formatos, no sólo HTML. El protocolo HTTP fue desarrollado para resolver los problemas surgidos del sistema hipermedial distribuidos en diversos puntos de la red.

FTP (File Transfer Protocol): Este es utilizado a la hora de realizar transferencias remotas de archivos. Lo que permite es enviar archivos digitales de un lugar local a otro que sea remoto o al revés. Generalmente, el lugar local es la PC mientras que el remoto el servidor.

SSH (Secure Shell): Este fue desarrollado con el fin de mejorar la seguridad en las comunicaciones de internet. Para lograr esto el SSH elimina el envío de aquellas contraseñas que no son cifradas y codificando toda la información transferida.

UDP (User Datagram Protocol): El protocolo de datagrama de usuario está destinado a aquellas comunicaciones que se realizan sin conexión y que no cuentan con mecanismos para transmitir datagramas. Esto se contrapone con el TCP que está destinado a comunicaciones con conexión. Este protocolo puede resultar poco confiable excepto si las aplicaciones utilizadas cuentan con verificación de confiabilidad. 

SNMP (Simple Network Management Protocol): Este usa el Protocolo de Datagrama del Usuario (PDU) como mecanismo para el transporte. Por otro lado, utiliza distintos términos de TCP/IP como agentes y administradores en lugar de servidores y clientes. El administrador se comunica por medio de la red, mientras que el agente aporta la información sobre un determinado dispositivo.

TFTP (Trivial File Transfer Protocol): Este protocolo de transferencia se caracteriza por sencillez y  falta de complicaciones. No cuenta con seguridad alguna y también utiliza el Protocolo de Datagrama del Usuario como mecanismo de transporte.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Este protocolo está compuesto por una serie de reglas que rige la transferencia y el formato de datos en los envíos de correos electrónicos. SMTP suele ser muy utilizado por clientes locales de correo que necesiten recibir mensajes de e-mail almacenados en un servidor cuya ubicación sea remota.

ARP (Address Resolution Protocol): Por medio de este protocolo se logran aquellas tareas que buscan asociar a un dispositivo IP, el cual está identificado con una dirección IP, con un dispositivo de red, que cuenta con una dirección de red física. ARP es muy usado para los dispositivos de redes locales Ethernet. Por otro lado, existe el protocolo RARP y este cumple la función opuesta a la recién mencionada.

Norma 568A y 568B

Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar que define los tipos de cables, distancias, conectores, arquitecturas, terminaciones de cables y características de rendimiento, requisitos de instalación de cable, normas de terminación de cable y métodos de pruebas de los cables instalados a la hora fabricar los cables y conectores, así como a la hora de hacer las conexiones. Normas que permitan el diseño y aplicación de sistemas de cableado estructurado para edificios comerciales, y entre los edificios y entornos de campus.

El cableado estructurado para redes de computadores nombran dos tipos de normas o configuraciones a seguir, estas son: La EIA/TIA-568A (T568A) y la EIA/TIA-568B (T568B).

La diferencia entre ellas es el orden de los colores de los pares a seguir para el conector RJ45. Las redes de computadores no utilizan los 4 pares (8 cables) en su totalidad, utilizan solamente 4 cables: 2 para transmitir y 2 para recibir.

Para crear el cable de red cruzado, lo único que deberá hacer es ponchar un extremo del cable con la norma T568A y el otro extremo con la norma T568B.

La norma 568B es comúnmente utilizada para conectar directamente los equipos a una red de internet cableado. Para esto es necesario ponchar los cables con la norma 568B en ambos extremos y así de esta manera conectarlos a la red.

La norma 568A es comúnmente utilizada para la conexión de equipos entre si (conectar dos computadores para compartir información). Para conectar dos equipos entre si es necesario ponchar un extremo del cable con la norma 568a y la norma 568b y cambiar las configuraciones.

Para redes 10/100baseT se usan las normas:

Para redes Gigabit (1000baseT) se deberían usar las normas que se enumeran debajo:

Tipos de cable de red: Cable coaxial, cable trenzado y fibra óptica

• Cable coaxial

Es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, blindaje o trenza, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante (también denominada chaqueta exterior).

El cable coaxial es un medio de transmisión relativamente reciente y muy conocido ya que es el más usado en los sistemas de televisión por cable. Físicamente es un cable cilíndrico constituido por un conducto cilíndrico externo que rodea a un cable conductor, usualmente de cobre. Es un medio más versátil ya que tiene más ancho de banda (500Mhz) y es más inmune al ruido. Es un poco más caro que el par trenzado aunque bastante accesible al usuario común. Encuentra múltiples aplicaciones dentro de la televisión (TV por cable, cientos de canales), telefonía a larga distancia (puede llevar 10.000 llamadas de voz simultáneamente), redes de área local (tiende a desaparecer ya que un problema en un punto compromete a toda la red).

Tiene como características de transmisión que cuando es analógica, necesita amplificadores cada pocos kilómetros y los amplificadores más cerca de mayores frecuencias de trabajos, y hasta 500 Mhz; cuando la transmisión es digital necesita repetidores cada 1 Km y los repetidores más cerca de mayores velocidades transmisión.  La transmisión del cable coaxial entonces cubre varios cientos de metros y transporta decenas de Mbps.
La denominación de este cable proviene de que los dos conductores comparten un mismo eje de forma que uno de los conductores envuelve al otro. La malla metálica exterior del cable coaxial proporciona una pantalla para las interferencias. En cuanto a la atenuación, disminuye según aumenta el grosor del hilo de cobre interior, de modo que se consigue un mayor alcance de la señal.


Transmite señales analógicas y digitales, su frecuencia y velocidad son mayores que las del par trenzado. El gran inconveniente de este tipo de cable es su grosor, superior al del cable de par trenzado, lo que dificulta mucho su instalación, encareciendo ostensiblemente el coste por mano de obra. De ahí, que pese a sus ventajas, en cuanto a velocidad de comunicación y longitud permitida, no se presente de forma habitual en las redes de área local.


Los elementos necesarios para la conexión del cable coaxial pertenecen a la familia denominada BNC. Los principales son:

• Conector BNC, en forma de T, conecta la tarjeta de red del ordenador con el cable de red.
• Terminador, se trata de una resistencia de 50 ohmios que cierra el extremo del cable. Su finalidad es absorber las señales perdidas, y así evitar que reboten indefinidamente.
• Conector acoplador, denominado barrel, utilizado para unir dos cables y así alargar su longitud.

MODELOS DE CABLE COAXIAL

• Cable estándar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 BASE 5. Se denomina también cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".
• Cable coaxial Ethernet delgado, denominado también RG 58, con una impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC.
• Cable coaxial del tipo RG 62, con una impedancia de 93 Ohmios. Es el cable estándar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y también en la red ARCNET. Usa un conector BNC.
• Cable coaxial del tipo RG 59, con una impedancia de 75 Ohmios. Este tipo de cable lo utiliza, en versión doble, la red WANGNET, y dispone de conectores DNC y TNC

CABLES                                                 IMPEDANCIA

*IEEE802.3 10 BASE 2                             50 OHMIOS

*RG 58                                                     50 OHMIOS

*RG 62                                                     93 OHMIOS  

*RG 59                                                     75 OHMIOS

• Cable trenzado

El par trenzado es uno de los tipos de cables pares compuesto por hilos, normalmente de cobre, trenzados entre sí. Hay cables de 2, 4, 25 o 100 hilos e incluso de más. El trenzado mantiene estable toda la longitud del cable  reduce las interferencias creadas por los hilos adyacentes en los cables compuestos por varios pares.

Forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.

1. Cable cruzado:

Este tipo de cable se utiliza cuando se conectan elementos del mismo tipo, dos enrutadores, dos concentradores. También se utiliza cuando conectamos 2 ordenadores directamente, sin que haya enrutadores o algún elemento de por medio.

Un cable cruzado es un cable que interconecta todas las señales de salida en un conector con las señales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrónicos conectarse entre sí con una comunicación full duplex (sistema que es capaz de mantener una comunicación bidireccional). El término se refiere – comúnmente – al cable cruzado de Ethernet, pero otros cables pueden seguir el mismo principio. También permite transmisión confiable vía una conexión ethernet.

Es aquel donde en los extremos la configuración es diferente. El cable cruzado, como su nombre lo dice, cruza las terminales de transmisión de un lado para que llegue a recepción del otro, y la recepción del origen a transmisión del final.

Para crear el cable de red cruzado, lo único que deberá hacer es ponchar un extremo del cable con la norma T568A y el otro extremo con la norma T568B.

       2.- Cable directo:

El cable directo de red sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un hub o switch.En este caso ambos extremos del cable deben de tener la misma distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución 568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado.

Es sencillo de construir, solo hay que tener la misma norma en ambos extremos del cable. Esto quiere decir, que si utilizaste la norma T568A en un extremo del cable, en el otro extremo tambien debes aplicar la misma norma T568A.

Este tipo de cables es utilizado para conectar computadores a equipos activos de red, como Hubs, Switchers, Routers.

• Fibra óptica

es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. 

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Los cables de fibra óptica son capaces de transmitir datos a una velocidad más rápida que la de los cables de cobre. Por ejemplo, un cable de cobre puede transmitir 1.000 megabytes por segundo, mientras que un cable de fibra óptica puede transmitir 10.000 megabytes por segundo. La fibra óptica usa luces o láseres para transmitir información, lo que le permite tener mayores velocidades que las del cobre, que usa un cable para transmitir datos.

Un cable de cobre puede ser interceptado, ya que la transmisión ocurre a lo largo de un cable. En la fibra óptica la transmisión se realiza mediante el uso de luz, por lo que es difícil interceptar los datos. Dado que es poco probable que un cable de fibra óptica sea interceptado, la transmisión de datos se vuelve mucho más segura. La fibra óptica también es resistente a la interferencia electrónica y las subidas de tensión, mientras que un cable de cobre puede verse afectado por ambos factores.

El ancho de banda describe la cantidad de datos que el cable es capaz de transmitir. La fibra óptica típicamente puede transmitir un ancho de banda más alto que el del cobre. Si bien un cable de cobre puede transmitir un gigabyte de datos, la fibra puede transmitir 10 o más veces dicha cantidad.

Físicamente un cable de fibra óptica es más delgado y ligero que uno de cobre. Dado que la fibra funciona mediante pulsaciones de luz, el cable pesa menos que uno de cobre, el cual está hecho de hilo metálico. El tamaño y peso más reducidos del cable de fibra óptica te permiten usarla en situaciones en las que se requiera un cable ligero y fácil de instalar.

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Modelo ISO

MODELO ISO

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (en inglés, Open System Interconnection, sistemas de interconexión abiertos') es el modelo de red descriptivo, que fue creado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1980. Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.

Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.

CAPAS DEL MODELO OSI

Nivel Físico.- Define las normas y protocolos usados en la conexión. También define los cables y los conectores.

Es decir es el encargado de formular las especificaciones de orden mecánico, eléctrico, funcional y procedimental que deben satisfacer los elementos físicos del enlace de datos.

Mecánicas.- Se especifican detalles como conexiones físicas entre equipos, indicando la configuración de los conectores, tanto desde el punto de vista físico como lógico.

Eléctricas.- Se especifican los niveles de señales para el envío de los bits. Además se indican características eléctricas de protección contra interferencias.

Funcionales.- Se especifica los métodos para la activación, mantenimiento y desactivación de los circuitos físicos.

Procedimentales.- Está integrado por el secuenciamiento de las operaciones que realizará todo el conjunto de elementos que intervienen en la transmisión física de datos.

Nivel de Enlace.- Gestiona las entradas/salidas como interfaz de la red.

Este nivel lo integra la parte lógica de la comunicación que está compuesta por el conjunto de procedimientos para el establecimiento, mantenimiento y desconexión de circuitos para el envío de bloques de información. Controla la correcta transferencia de datos y gestiona los métodos necesarios para la detección y corrección de errores. Entre los distintos tipos de enlace tenemos: punto a punto, multipunto y enlace en bucle..

Algunos protocolos de enlace son: protocolos orientados a caracter, protocolos orientados a bit, protocolos HDLC, entre otros.

Nivel de Red.- Enruta los paquetes dentro de la red. Es el encargado de transportar los paquetes de datos y se compone de la información del usuario que proviene de los niveles superiores, para el establecimiento y control de la información.

Este nivel controla la transmisión a través de los nodos de la red de comunicación, indicando el camino correcto que dichos paquetes deben tomar desde el punto de partida hasta su llegada a su respectivo destino. Para conseguir las transmisión de paquetes a través de los sucesivos nodos de una red se utilizan dos modelos de protocolos: datagrama y de circuito virtual.

Nivel de Transporte.- Comprueba la integridad de datos, ordena los paquetes, construye cabeceras de los paquetes, entre otras cosas.

Realiza la transmisión de datos de forma segura y económica, desde el equipo emisor al equipo receptor.

Las unidades de datos del protocolo de transporte (TPDU) son los elementos de información intercambiados cuando se mantiene una conexión.

El TPDU está compuesto de una cabecera y datos. La cabecera contiene información dividida en los siguientes campos: LI longitud, parte fija que indica el tipo de TPDU, información del destino y parte variable que contiene parámetros( No siempre existe).

Datos.- Contiene la información del usuario a transportar.

Nivel de Sesión.- Gestiona la conexión entre los niveles más bajos y el usuario, es el interfaz de usuario de la red.

Este nivel presenta un modo para el establecimiento de conexiones denominado sesiones, para la transferencia de datos de forma ordenada y para la liberación de la conexión. Permite la fijación de puntos de sincronización en el diálogo para poder repetir éste desde algún punto, la interrupción del diálogo con posibilidades de volverlo a iniciar y el uso de testigos (tokens) para dar turno a la transferencia de datos.

Nivel de Presentación.- Ofrece al usuario las posibilidades tales como transmisión de archivos y ejecución de programas.

Controla los problemas relacionados con la representación de los datos que se pretendan transmitir.

Esta capa se encarga de la preservación del significado de la información transportada.

Cada ordenador puede tener su propia forma de representación interna de datos, por esto es necesario tener acuerdos y conversiones para poder asegurar el entendimiento entre ordenadores diferentes.

Nivel de Aplicación.- Las aplicaciones de software de red se ejecutan en este nivel.

La capa de aplicación contiene los programas del usuario que hacen el trabajo real para el que fueron adquiridos los ordenadores.

Controla y coordina las funciones a realizar por los programas de usuario, conocidos con el nombre de aplicaciones.

Cada aplicación puede tener sus propias y particulares necesidades de comunicación, existiendo algunas cuyo objetivo es el de la comunicación a distancia. Estas últimas aplicaciones especializadas en comunicaciones son las de transferencia de archivos, correo electrónico y los terminales virtuales, entre otros.

En resumen los objetivos básicos de este nivel son:

1.- Permitir el funcionamiento de aplicaciones por parte de los usuarios, dando las facilidades necesarias para efectuar operaciones de comunicación entre procesos.

2.- Ofrecer ciertas aplicaciones especializadas en procesos típicos de comunicación.

Todos estos niveles son transparentes para el usuario. Los administradores de la red pueden controlar varios aspectos de la red a los distintos niveles.

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Clasificación de dispositivos de interconexión de redes

CATEGORIAS:

• Repetidores

Un repetidor (en redes), es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable.

Sirve para amplificar, conformar, retemporizar o llevar a cabo una combinación de cualquiera de estas funciones sobre una señal digital de entrada para su retransmisión, logrando una mayor cobertura.

Los repetidores se utilizan a menudo en los cables transcontinentales y transoceánicos ya que la atenuación (pérdida de señal) en tales distancias sería completamente inaceptable sin ellos. Los repetidores se utilizan tanto en cables de cobre portadores de señales eléctricas como en cables de fibra óptica portadores de luz.

Los repetidores se utilizan también en los servicios de radiocomunicación.

• Puentes

Un puente es un dispositivo de hardware utilizado para conectar dos redes que funcionan con el mismo protocolo. Se utiliza para segmentar una red, es decir, para que la comunicación entre los tres equipos de la parte superior no bloquee las líneas de la red que pasa a través de los tres equipos de la parte inferior. La información sólo se transmite cuando un equipo de un lado del puente envía datos a un equipo del lado opuesto. 

Además, estos puentes pueden conectarse a un módem para que también puedan funcionar con una red de área local remota.

• Encaminadores

El encaminador, también denominado router, es un dispositivo que permite interconectar redes que operan con una capa de red diferente. 

 Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante bridges), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.

Los encaminadores se utilizan con frecuencia en los hogares para conectar a un servicio de banda ancha, tales como IP sobre cable o ADSL. Un encaminador usado en una casa puede permitir la conectividad a una empresa a través de una red privada virtual segura.

En las empresas se pueden encontrar encaminadores de todos los tamaños. Si bien los más poderosos tienden a ser encontrados en ISP, instalaciones académicas y de investigación, pero también en grandes empresas.

El modelo de tres capas es de uso común, no todos de ellos necesitan estar presentes en otras redes más pequeñas.

Los encaminadores de acceso, incluyendo SOHO, se encuentran en sitios de clientes como sucursales que no necesitan de encaminamiento jerárquico de los propios. Normalmente, son optimizados para un bajo costo.

• Pasarela

Una pasarela, puerta de enlace o gateway es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino.

Es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red local (LAN) conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (NAT: Network Address Translation). Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada IP Masquerading (enmascaramiento de IP), usada muy a menudo para dar acceso a Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.

Principales componentes de una red

• HUB

El hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar las computadoras de una red local, un dispositivo para compartir una red de datos o de puertos USB de un ordenador. Su funcionamiento es más simple comparado con el Switch y el router:

El hub recibe datos procedentes de una computadora, los transmite a los demás. En el momento en que esto ocurre, ninguna otra conmutadora puede enviar una señal. Su liberación surge después que la señal anterior haya sido completamente distribuida. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100). 

En un hub es posible tener varios puertos, o sea, entradas para conectar los cable de red de cada computadora. Generalmente, hay hubs con 8, 16, 24 y 32 puertos. La cantidad varía de acuerdo con el modelo, el fabricante del dispositivo.

Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar.

Actualmente, los hub están siendo reemplazados por los switchs, debido a la pequeña diferencia de costos entre ambos.

Características:

1. Permiten concentrar todas las estaciones de trabajo (equipos clientes), y tiene una gran capacidad para expandir su distancia.
2. Pueden gestionar los recursos compartidos hacia los equipos clientes.
3. Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16 y hasta 32.
4. Son necesarios para crear las redes tipo estrella (todas las conexiones de las computadoras se concentran en un solo dispositivo).
5. Permiten la repetición de la señal y son compatibles con la mayoría de los sistemas operativos de red.
6. Tienen una función en la cuál pueden ser interconectados entre sí, pudiéndose conectar a otros Hub´s y permitir la salida de datos (conexión en cascada), por medio del último puerto RJ45.

• SWITCH

El Switch (o concetrador) trabaja en las dos primeras capas del modelo OSI, es decir que éste distribuye los datos a cada máquina de destino, mientras que el hub envía todos los datos a todas las máquinas que responden. Concebido para trabajar en redes con una cantidad de máquinas ligeramente más elevado que el hub, éste elimina las eventuales colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en comunicación con ésta…, la primera reintentará luego). Es un dispositivo de propósito especial diseñado para resolver problemas de rendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y embotellamientos. El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la salida de paquetes, reducir tiempo de espera y bajar el costo por puerto.

El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios de colisiones, obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada estación final. No están diseñados con el propósito principal de un control íntimo sobre la red o como la fuente última de seguridad, redundancia o manejo.

• ROUTER

El Router permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes.

Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un router para conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP (sin embargo es posible pero no muy aconsejado utilizar una clase A o B para una red local, estas corresponden a las clases de Internet). 

El router equivale a un PC gestionando varias conexiones de red (los antiguos routers eran PCs).

Los routers son compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear “correctamente” sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para proteger la instalación. 

• REPETIDORES

Un repetidor es un dispositivo sencillo utilizado para regenerar una señal entre dos nodos de una red. De esta manera, se extiende el alcance de la red. El repetidor funciona solamente en elnivel físico (capa 1 del modelo OSI), es decir que sólo actúa sobre la información binaria que viaja en la línea de transmisión y que no puede interpretar los paquetes de información.

Por otra parte, un repetidor puede utilizarse como una interfaz entre dos medios físicos de tipos diferentes, es decir que puede, por ejemplo, conectar un segmento de par trenzado a una línea de fibra óptica.

• PUENTE

Un puente es un dispositivo que conecta dos redes de distintas topologías y protocolos a nivel de enlace, por ejemplo una red Ethernet y una Token-Ring.

Las funciones de un puente son:

1. Dividir una red de área local en dos subredes. Cuando una red de área local se hace demasiado grande, en cuanto a número de nodos, debe ser dividida para que su rendimiento sea mejor.
2. Interconectar dos redes de área local, pudiendo tener protocolos de nivel de enlace o medios de transmisión distintos. Como puede ser la interconexión de una red inalámbrica a una de cable o una red Ethernet a otra Token Ring.
3. Controlar las tramas defectuosas.

Independientemente del objetivo por el que se haya conectado el puente a la red su funcionamiento será siempre el mismo. Básicamente los puentes reciben todos los paquetes enviados por cada red acoplada a él, y los reenvían selectivamente entre las redes de área local, utilizando sólo las direcciones MAC (de enlace) para determinar donde retransmitir cada paquete. Los puentes reenvían sólo aquellos paquetes que están destinados a un nodo del otro lado del puente, descartando (filtrando) aquellos que no necesitan ser retransmitidos o hayan detectado que son defectuosos.

Uno de los problemas fundamentales de las redes de computadores es el excesivo tráfico que en ellas se genera. Cuando el tráfico es muy alto se pueden producir colisiones que, ralentizarían mucho la comunicación.

Mediante la división del segmento de red en dos, y su conexión por medio de un puente, se reduce el tráfico general en la red, ya que éste mantendrá aislada la actividad de la red en cada segmento. Además, al tener dos redes de área local más pequeñas, el dominio de colisión, también disminuye. De esta forma se consigue que el riesgo de colisión sea menor.

El puente de red permite la conexión de segmentos de LAN de forma económica y sencilla.

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