Tipos de redes y topologías

Una red de computadoras, también conocida como red informática, es un sistema de dispositivos interconectados, que van desde entornos tradicionales hasta entornos basados en la nube, que se comunican y comparten recursos entre sí.

Los tipos de redes informáticas se clasifican principalmente por su alcance geográfico y tecnología de conexión.

Principales tipos de redes

Según su alcance:

• PAN (Personal Area Network - Red de Área Personal): Conecta dispositivos a muy corta distancia, a menudo a un solo usuario, como Bluetooth (ej. celular y audífonos). 
• LAN (Local Area Network - Red de Área Local): Abarca un área geográfica limitada, como una casa, oficina o edificio. Son rápidas y usan tecnologías como Ethernet o Wi-Fi. 
• WLAN (Wireless Local Area Network): Un tipo de LAN que funciona de manera inalámbrica, utilizando ondas electromagnéticas en lugar de cables. 
• CAN (Campus Area Network - Red de Área de Campus): Conecta varias LAN dentro de un área geográfica específica, como un campus universitario o una base militar. 
• MAN (Metropolitan Area Network - Red de Área Metropolitana): Conecta múltiples redes LAN dentro de una misma ciudad o área metropolitana. Son más rápidas que una WAN, cubriendo una ciudad. 
• WAN (Wide Area Network - Red de Área Amplia): Conecta redes a través de grandes áreas geográficas, como países o continentes. Internet es la WAN más grande. 
• VPN (Virtual Private Network - Red Privada Virtual): Permite una conexión segura y cifrada a través de una red pública (normalmente internet). MCM Business Tech-Co MCM Business Tech-Co.

Según el medio de transmisión:

• Redes cableadas (guiadas): Utilizan cables físicos para la transmisión de datos, como par trenzado, cable coaxial o fibra óptica. 
• Redes inalámbricas (no guiadas): Transmiten información sin cables, utilizando tecnologías como ondas de radio (Wi-Fi), infrarrojos o satélites.

La topología de redes define la estructura de interconexión entre nodos (dispositivos) y el flujo de datos (lógica) o disposición física (cables/dispositivos) de una red.

Tipos de Topologías de Red

• Estrella: Todos los nodos se conectan a un dispositivo central (switch/hub). Es común en redes modernas (LAN), fácil de gestionar, pero si el centro falla, la red cae. 
• Malla (Mesh): Los dispositivos se interconectan entre sí. Ofrece alta redundancia y tolerancia a fallos; si un nodo falla, los datos siguen otra ruta. 
• Bus: Todos los nodos comparten un mismo cable central. Simple, pero si el cable principal falla, la red se detiene. 
• Anillo: Cada nodo está conectado a otros dos, formando un círculo. Los datos viajan en una dirección. 
• Árbol: Estructura jerárquica con nodos conectados a un nodo raíz, común en redes de gran escala. 
• Híbrida: Combinación de dos o más topologías distintas para aprovechar ventajas de cada una.

Conocer la teoría nos acerca a lo que veremos en la práctica.

Por el momento es todo. Continuaremos con temas como protocolos clave, capas OSI, modelo TCP/IP, configuración de redes locales (routers, switches, etc.).

Enlaces:

https://blog.hispasat.com/es/articulo/150/topologias-de-red-que-son-y-cual-es-su-clasificacion
https://es.wikipedia.org/wiki/Topolog%C3%ADa_de_red

Modelo OSI y TCP/IP

Hoy conoceremos  al modelo OSI y el modelo TCP/IP. Ambos modelos conceptuales para entender cómo funcionan las redes de cómputo.

Empecemos con el modelo OSI.

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) es un marco conceptual de siete capas que estandariza cómo los sistemas de comunicación de red interactúan, permitiendo que diferentes tecnologías se comuniquen entre sí.

Cada capa tiene una función específica y se comunica con las capas adyacentes, lo que simplifica el proceso de creación de software y hardware interoperables y facilita la resolución de problemas en redes.

Las 7 capas del modelo OSI

Capa 7: Aplicación: Es la interfaz para las aplicaciones de red. Define protocolos que los programas de software utilizan para intercambiar datos, como HTTP, FTP o SMTP. 

Capa 6: Presentación: Se encarga del formato de los datos. Realiza tareas como el cifrado, la compresión y la traducción de formatos de datos para que la capa de aplicación pueda entenderlos. 

Capa 5: Sesión: Establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre aplicaciones. Gestiona los diálogos entre los ordenadores. 

 

Capa 4: Transporte: Controla el flujo de datos y la fiabilidad. Se encarga de la segmentación, el control de errores y el control de congestión, utilizando protocolos como TCP y UDP. 

Capa 3: Red: Se encarga del enrutamiento de los paquetes de datos a través de la red, eligiendo la mejor ruta para que los datos lleguen a su destino final. Protocolos como IP operan en esta capa. 

Capa 2: Enlace de datos: Se centra en la transferencia de datos entre nodos adyacentes de una red. Utiliza el direccionamiento físico (MAC) para organizar los datos en tramas. 

Capa 1: Física: Define las especificaciones de hardware para la transmisión de bits. Describe cómo se envían los bits a través del medio físico (cables, fibra óptica, ondas de radio).

Si tu perfil es de un desarrollador Java, podrías entenderlo de esta forma:

Capa (número)	Qué hace	Ejemplos de protocolos/tecnologías	Relación directa con Java
Aplicación (7)	Interfaz con el usuario y las apps; define formatos de datos y operaciones de alto nivel.	HTTP/HTTPS, REST, gRPC, WebSocket	Spring MVC/WebFlux, RestTemplate/WebClient, HttpClient, Servlets, STOMP/WebSocket
Presentación (6)	Transforma y codifica datos; cifrado, compresión, serialización.	TLS/SSL, JSON, XML, Protobuf	Jackson/Gson (JSON), JAXB (XML), TLS con SSLContext, gRPC codecs
Sesión (5)	Maneja sesiones, estados, negociación y reintentos.	Cookies, JWT, OAuth2 flows	Spring Session, Spring Security (JWT/OAuth2), gestión de sesiones y autenticación
Transporte (4)	Entrega extremo a extremo: confiable (TCP) o rápida (UDP).	TCP, UDP	Sockets (Socket, ServerSocket), DatagramSocket, HTTP/2 sobre TCP, timeouts y retry policies
Red (3)	Enrutamiento de paquetes entre redes.	IP, ICMP	Config de hostnames/DNS, rutas de microservicios, troubleshooting con latencia y hops
Enlace de datos (2)	Entrega dentro de la misma red física; control de errores de marco.	Ethernet, Wi‑Fi (MAC), ARP	Impacta disponibilidad/MTU; útil para entender problemas de red, no se programa directamente en Java
Física (1)	Transmisión de bits por el medio (cables/aire).	Cables, radio, fibra	Infra de red; relevante para diagnóstico, no para código Java

Continuemos  con el modelo TCP/IP. Este modelo solo tiene 4 capas.    

El modelo TCP/IP es un conjunto de protocolos que define cómo los dispositivos se comunican en una red, y es la base de la comunicación en Internet. 

Se organiza en cuatro capas (acceso a la red, internet, transporte y aplicación) que gestionan el proceso de transmisión de datos de manera eficiente, segura y ordenada. TCP se encarga de garantizar una conexión fiable, mientras que IP se encarga del direccionamiento y enrutamiento de los paquetes de datos.

1. Capa de Acceso a la Red: Se comunica directamente con el hardware de la red (Ethernet, Wi-Fi) y controla cómo los datos se transmiten a través del medio físico. 
2. Capa de Internet: Maneja el direccionamiento lógico y el enrutamiento de los paquetes de datos a través de la red. El Protocolo de Internet (\(IP\)) es la pieza clave de esta capa. 
3. Capa de Transporte: Asegura la comunicación de extremo a extremo entre dispositivos. TCP garantiza la entrega fiable, ordenada y sin errores de los datos, mientras que UDP es más rápido pero menos fiable. 
4. Capa de Aplicación: Es la interfaz entre los programas de aplicación y la red. Los protocolos de esta capa (como HTTP, SMTP, FTP) gestionan los servicios específicos que los usuarios utilizan, como la navegación web o el correo electrónico.

Si tu perfil es de un desarrollador Java, podrías entenderlo de esta forma:

Capa	Qué hace	Ejemplos de protocolos	Relación directa con Java
Aplicación	Define cómo las aplicaciones se comunican y qué formato usan los datos.	HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, DNS, gRPC	HttpClient, Spring RestTemplate/WebClient, Servlets, JavaMail, Socket con protocolos de aplicación
Transporte	Asegura la entrega extremo a extremo, confiable (TCP) o rápida (UDP).	TCP, UDP	Socket, ServerSocket, DatagramSocket, configuración de timeouts y retries en clientes HTTP
Internet (Red)	Se encarga de direccionar y enrutar paquetes entre redes.	IP, ICMP	Configuración de hostnames/DNS en apps Java, resolución de servicios en microservicios
Acceso a la red (Enlace + Física)	Define cómo los datos viajan físicamente en la red local.	Ethernet, Wi-Fi, ARP	No se programa directamente en Java, pero impacta disponibilidad y conectividad (ej. MTU, firewalls, NAT)

Diferencia principal entre OSI y TCP/IP

Modelo OSI: es teórico y más detallado, con 7 capas que explican cómo se comunican los sistemas. Se usa como referencia conceptual. 

Modelo TCP/IP: es práctico y aplicado en internet, con 4 capas que agrupan funciones. Es el que realmente se implementa en redes modernas.

Si tu perfil es de desarrollador Java, podrías entenderlo de esta forma:

Aspecto	Modelo OSI	Modelo TCP/IP	Relevancia para Java
Número de capas	7 (Aplicación, Presentación, Sesión, Transporte, Red, Enlace, Física)	4 (Aplicación, Transporte, Internet, Acceso a red)	OSI ayuda a entender conceptos; TCP/IP es lo que realmente usas en APIs y sockets
Naturaleza	Conceptual, usado para enseñanza y diseño	Práctico, implementado en internet	Como programador, TCP/IP es el que afecta tus aplicaciones
Capa de aplicación	Se divide en Aplicación, Presentación y Sesión	Todo se agrupa en una sola capa	En Java trabajas con HTTP, gRPC, WebSocket, JSON/XML (todo en capa de aplicación TCP/IP)
Transporte	TCP/UDP	TCP/UDP	En Java: Socket, ServerSocket, DatagramSocket, configuración de timeouts
Uso típico	Referencia académica y conceptual	Base de internet y redes reales	Cuando depuras problemas de conexión, piensas en TCP/IP

En resumen: OSI es la teoría, TCP/IP es la práctica. Como desarrollador Java, lo que realmente afecta tu código son las capas de TCP/IP, pero entender OSI te da un mapa mental más claro para depurar y diseñar arquitecturas distribuidas.

Enlaces:

https://www.stackscale.com/es/blog/modelo-osi/
https://grd1503687jjfdog.blogspot.com/p/modelo-osi.html

https://javiergarzas.com/2013/09/tcpip-se-impuso-a-osi-2.html

Bienvenida al blog

 

Bienvenidos al blog donde aprenderemos Redes de Cómputo basado en un roadmap que sigue el Principio de Pareto. Donde el 20% del esfuerzo da un resultado del 80%.

Plan de trabajo.

Fase	Tema Clave	Qué Aprender	Impacto (80%)	Recursos Sugeridos
1️⃣ Fundamentos	Modelo OSI y TCP/IP	Capas, funciones, encapsulación	Entender cómo fluye la información	Cisco Networking Academy, YouTube: "OSI vs TCP/IP"
2️⃣ Direccionamiento	IP, Subnetting, CIDR	IPv4, IPv6, máscaras, rangos	Configurar redes, segmentar tráfico	Subnetting.net, Packet Tracer
3️⃣ Protocolos	ARP, DHCP, DNS, HTTP, ICMP	Qué hacen y cómo se comunican	Diagnóstico, resolución de problemas	Wireshark, RFCs simplificados
4️⃣ Hardware	Switches, Routers, NICs	Qué rol juegan y cómo se configuran	Diseño físico y lógico de redes	Cisco Packet Tracer, NetSim
5️⃣ CLI y Configuración	Comandos básicos (ping, ipconfig, traceroute)	Diagnóstico y configuración	Control directo sobre la red	CMD, Bash, Cisco IOS
6️⃣ Seguridad básica	Firewalls, NAT, VLANs	Aislar tráfico, proteger redes	Evitar ataques comunes	TryHackMe, Fortinet Labs
7️⃣ Simulación	Packet Tracer / GNS3	Crear topologías, probar configuraciones	Aprendizaje activo y visual	Cisco Packet Tracer, GNS3 Labs
8️⃣ Diagnóstico	Wireshark, logs, herramientas CLI	Captura y análisis de paquetes	Detectar errores y cuellos de botella	Wireshark tutorials, NetTools

Este es un plan general para poder adentrarse al mundo de las redes. Será necesario saber teoría para poder comprender la práctica.

Pero antes de hacer nada, ¿Qué es una Red de cómputo?

Básicamente es una conexión de computadoras y otros dispositivos con el objetivo de compartir recursos, comunicarse o trabajar en conjunto.

Esta conexión se logra con cables, conexión inalámbrica (mediante wifi) a través de dispositivos conocidos como routers y switches.

Existen modelos como el Modelo OSI y el TCP/IP que nos permiten explicar esa conexión.

Por el momento es todo. Continuaremos con este blog para aprender redes de cómputo.

Enlaces:

https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras