Redes de datos

1. ¿Qué es una red de datos?

Una red de datos es un conjunto de dispositivos conectados entre sí que pueden compartir información, recursos y servicios. Su objetivo principal es permitir que los datos viajen de un punto a otro de forma rápida, segura y fiable.

En una red de datos encontramos:

  • Dispositivos finales: ordenadores, móviles, impresoras, servidores…

  • Dispositivos de red: switches, routers, puntos de acceso…

  • Medios de transmisión: cables, fibra, WiFi…

  • Protocolos: reglas que permiten la comunicación (Ethernet, IP, TCP…).

2. ¿Para qué sirve una red de datos?

Las redes permiten:

  • Compartir archivos y recursos (impresoras, almacenamiento…).

  • Acceder a Internet.

  • Comunicarse entre dispositivos.

  • Gestionar servicios (DNS, DHCP, directorio activo…).

  • Centralizar la información en servidores.

En un centro educativo o empresa, una red bien diseñada mejora la productividad y la seguridad.

3. Tipos de redes según su tamaño

    3.1. PAN (Personal Area Network)

Redes personales de muy corto alcance. Ejemplos: Bluetooth, conexión móvil–auriculares.

    3.2. LAN (Local Area Network)

Redes de área local, típicas de aulas, oficinas o edificios. Son rápidas, seguras y fáciles de gestionar.

    3.3. MAN (Metropolitan Area Network)

Redes que cubren una ciudad o campus universitario.

    3.4. WAN (Wide Area Network)

Redes de gran extensión, como Internet. Conectan LANs entre sí a través de routers y proveedores de telecomunicaciones.

4. Topologías de red

La topología describe cómo están conectados los dispositivos.

    4.1. Topología en bus

  • Un único cable compartido.

  • Obsoleta, pero importante históricamente.

    4.2. Topología en estrella

  • Cada dispositivo se conecta a un switch.

  • Es la más usada en redes LAN actuales.

    4.3. Topología en anillo

  • Los dispositivos forman un círculo.

  • Usada en tecnologías antiguas como Token Ring.

    4.4. Topología en malla

  • Cada dispositivo se conecta con varios otros.

  • Muy fiable, usada en redes de backbone.

5. Componentes de una red de datos

    5.1. Dispositivos finales

  • Ordenadores

  • Impresoras

  • Servidores

  • Móviles y tablets

    5.2. Dispositivos de interconexión

  • Switches → conectan dispositivos dentro de una LAN.

  • Routers → conectan redes distintas (LAN ↔ Internet).

  • Puntos de acceso WiFi → permiten conexiones inalámbricas.

  • Firewalls → protegen la red filtrando tráfico.

    5.3. Medios de transmisión

  • Par trenzado (UTP, STP)

  • Fibra óptica

  • WiFi

  • Enlaces de radio

6. Protocolos en redes de datos

Los protocolos son las reglas que permiten que los dispositivos se entiendan.

Protocolos importantes:

  • Ethernet → Capa 2

  • IP → Capa 3

  • TCP/UDP → Capa 4

  • HTTP, FTP, DNS, DHCP… → Capa 7

Cada protocolo cumple una función específica dentro de la comunicación.

7. Funcionamiento básico de una red

Cuando un dispositivo envía datos:

  1. Se genera un mensaje.

  2. Se encapsula en paquetes y tramas.

  3. Viaja por el medio físico (cable o WiFi).

  4. Los dispositivos de red lo encaminan hacia su destino.

  5. El receptor lo procesa y responde si es necesario.

Este proceso ocurre en milésimas de segundo.

Resumen:

Una red de datos es un conjunto de dispositivos conectados que comparten información y recursos. Incluye dispositivos finales, dispositivos de red, medios de transmisión y protocolos. Las redes pueden ser pequeñas (LAN) o enormes (WAN), y su diseño influye en la velocidad, seguridad y fiabilidad de las comunicaciones.


Actividad Práctica: "Mapa de mi Red Local"

Objetivo

Clasificar la red a la que estamos conectados y realizar un inventario técnico de los dispositivos que la componen para entender su topología física y lógica.

Material necesario

  • Un ordenador (Windows o Linux).

  • Comandos de consola (ipconfig o ifconfig).

  • Papel y lápiz (o una herramienta de dibujo como Draw.io).

Fase 1: Clasificación de la Red

Responde a las siguientes preguntas sobre la red del instituto/casa en la que te encuentras:

  1. Según su alcance: ¿Es una PAN, LAN, MAN o WAN? Justifica por qué.

  2. Según su propiedad: ¿Es una red pública, privada o virtual (VPN)?

  3. Según su relación funcional: ¿Es una red Client-Server (Cliente-Servidor) o P2P (Peer-to-Peer)?

Fase 2: Auditoría de Dispositivos (Comandos)

Vamos a obtener los datos de nuestra "tarjeta de red" (NIC). Abre la consola (CMD) y ejecuta:

    • Windows: ipconfig /all
    • Linux: ip a

Anota los siguientes datos de tu adaptador Ethernet o Wi-Fi:

  • Dirección IPv4: (Tu identificador en la red).

  • Dirección Física (MAC): (El "DNI" de tu tarjeta de red).

  • Puerta de enlace predeterminada: (La dirección del Router que te da salida a otras redes).

Fase 3: Diseño de la Topología

Dibuja un pequeño esquema (puedes hacerlo a mano y subir una foto) de la red del aula. Debes incluir:

  1. Los equipos finales: Ordenadores de los alumnos y del profesor.

  2. El dispositivo de interconexión: El Switch o el Router que ves en el aula.

  3. Tipo de topología: ¿Están conectados en Estrella, en Bus o en Anillo?

Pista: Si todos los cables van a parar a un armario (rack) donde hay un Switch, la topología física es en Estrella.

Reto Final

Utiliza el comando arp -a en tu consola. (En Linux también puedes utilizar el comando ip neigh)

  • Este comando te mostrará una lista de otras direcciones IP y MAC que tu ordenador "conoce" porque están en tu misma red local.

  • ¿Cuántos compañeros aparecen en tu lista?

Checklist de entrega para el alumno

  • [ ] Tabla de clasificación de la red completada.

  • [ ] Captura de pantalla de los datos de red de su propio equipo.

  • [ ] Dibujo o esquema de la topología del aula.