El proceso de conectar dispositivos a una red o de unir varias
redes de igual o diferente estructura (ya sean LAN o WAN), requiere
el uso de determinados dispositivos electrónicos de interconexión
como switches, hubs, routers, bridges, gateways, etc., que denominamos
electrónica de red. Los principales objetivos de dichos
elementos son: unir dispositivos o redes entre sí, efectuar cambios
en el medio de transmisión (por ejemplo de cable a radio), aislar
tráfico entre partes de la red, integrar plataformas de comunicación
diferentes, etc. Como es fácil deducir, es fundamental implantar
electrónica de calidad adecuada.
Los hubs y switches, uno de los pilares básicos donde
se apoya el funcionamiento de una red, son dispositivos con múltiples
puertos utilizados para concentrar y organizar el cableado en
una red de área local y contienen circuitos electrónicos que pueden
filtrar, amplificar y controlar el tráfico. En un diseño típico,
como la mayoría de electrónica de red, los hubs y switches se
instalan en racks o armarios especiales a los que llega todo el
cableado de una planta o del edificio de la empresa. Estos cables
se conectan a cada puerto del hub o switch, el cual a su vez lo
está al servidor o servidores de la organización o, si procede,
al backbone (o columna vertebral) de la red, que interconecta
todos los armarios. Así, se divide la red en agrupamientos lógicos
y físicos, lo que simplifica la resolución de problemas y se facilita
el futuro crecimiento.
A pesar de la similitud hasta este punto, se trata, de hecho,
de dos dispositivos muy diferentes siendo el hub, generalizando,
un simple concentrador de cables que se limita a repetir la
información recibida en todos sus puertos (siempre manda todo el
tráfico a todas las estaciones). El switch, sin embargo, provee
múltiples funcionalidades, como filtrado y conmutación de paquetes
entre todas sus entradas, ya sean estaciones de trabajo u otras
redes, basándose en la dirección de destino (aprende y recuerda,
enviando la información solamente al puerto adecuado) y se utiliza
para aumentar el rendimiento en las redes de las organizaciones,
segmentando las grandes en varias más pequeñas, lo que disminuye
la congestión a la vez que sigue proporcionando la conectividad
necesaria o conmutando las pequeñas, para aislar las estaciones
entre sí, de modo que desaparezcan las múltiples colisiones
generadas por un hub. Los switches aumentan la velocidad de
las redes ya que cada puerto utiliza todo el ancho de banda,
sin requerir de los usuarios cambio alguno en su equipamiento,
tales como NIC's, (Tarjetas de red), hubs, cableado o router
ya instalado.
Un bridge (puente) conecta dos segmentos de redes iguales
o distintos. Se puede utilizar un puente para dividir una red
amplia en dos o más pequeñas, lo que mejora el rendimiento al
reducir el tráfico, ya que los paquetes para estaciones concretas
no tienen que viajar por toda la red. También se usan para conectar
distintos tipos de redes, como Ethernet y Token Ring o dispositivos
que utilicen protocolos o medios de transmisión diferentes, sin
embargo el bridge no sabe nada sobre el mejor camino hacia un
cierto destino; No existe ninguna forma de enviar paquetes a un
segmento de red de modo que alcancen su destino de la forma más
rápida o eficiente (esa es la función de un router).
Los routers (encaminadores o enrutadores) son críticos
para las redes de gran alcance o que utilizan enlaces de comunicaciones
remotas (como ubicaciones dispersas geográficamente o Internet).
Mantienen el tráfico fluyendo eficientemente sobre caminos predefinidos
en una interconexión de redes compleja. Si se utilizan líneas
alquiladas de media/baja velocidad, es importante filtrar los
paquetes que no deban entrar en la línea. Además, las grandes
redes que se extienden por todo el mundo, como es el caso de Internet,
pueden contener muchas conexiones remotas redundantes; en ese
caso, resulta importante encontrar el mejor camino entre el origen
y el destino. Este es el objetivo que tratan de cumplir los routers.
Inspeccionar la información para determinar la información de
la mejor ruta. Ofrecen un encaminamiento inteligente, mejorando
el rendimiento. Un router inteligente conoce la estructura de
la red y puede encontrar con facilidad el mejor camino para un
paquete.
Las Tarjetas de red (NIC) son, junto a los hubs y/o switches,
los elementos fundamentales en la composición de la parte física
de una red de área local. Estos adaptadores representan la interface
hardware entre el sistema informático (estación de trabajo, impresora
u otro dispositivo) y el medio de transmisión (cable, fibra, etc.).
Por ejemplo, si pensamos en un ordenador, es la encargada de llevar
los datos a y desde la memoria y controlar el flujo de datos de
entrada/salida del cableado de la red. Del mismo modo que existen
diferentes medios de transmisión, las tarjetas de red se
proporcionan
con interfaces adecuados al medio al que se van a conectar (cable,
fibra, radio) y están disponibles en formatos diferentes adecuados
para su inclusión en servidores, estaciones de trabajo o dispositivos
móviles (como notebooks, PDAs, etc.). Pueden incorporar, dependiendo
de la gama, procesadores para realizar funciones específicas,
como pueden ser los trabajos de encriptación/desencriptación IPSec
en redes seguras, con el fin de descargar de estas tareas al procesador
principal del servidor o estación de trabajo.
Las redes inalámbricas o Wireless, basadas en los protocolos
802.11a y 802.11b, se están mostrando como opciones muy interesantes
a tener en cuenta; utilizando radiofrecuencia (en el espectro
de las microondas) como medio de transmisión, permiten conectividad
local y remota entre dispositivos de la red. La electrónica que
requieren estas redes ya no se basa, obviamente, en cable. En
su lugar se emplean puntos de acceso de radiofrecuencia y adaptadores
de red especiales, destinados a trabajar con este medio, que utilizan
antenas incorporadas para realizar la transmisión. Proporcionan
tres escenarios básicos: Instalaciones en las que no es posible
o conveniente cablear, redes mixtas cableadas con zonas vía radio
e interconexión de redes en edificios relativamente distantes.
En el primer supuesto se trata, generalmente, de pequeñas oficinas
en los que el cableado no es una opción por motivos de instalación,
estética o movilidad. El segundo escenario se suele utilizar en
entornos industriales con el fin de conectar equipos móviles o
de difícil acceso, como terminales de captura de datos, controles
numéricos, etc., a la red corporativa de la empresa. En el último
caso, pero no el menos interesante, se consigue conectividad remota
con ubicaciones físicamente distantes que cumplan determinados
requisitos.
Simplificando bastante, podríamos decir que los Puntos de
acceso (Access Point) se comportan como concentradores que, en
lugar de disponer de múltiples puertos de conexión, incorporan
una antena que les permite la comunicación simultánea con otros
dispositivos (clientes), equipados con tarjetas de red
inalámbricas, realizando la unión entre los mismos. Ampliando
el concepto es posible conectar un Access Point a una red cableada
convencional de modo que los clientes inalámbricos asociados a
éste, pasen a formar parte integrante de la misma como si
efectivamente estuvieran cableados. También, utilizando su función
de bridge para cambiar de medio de transmisión, permiten mediante
puntos de acceso equipados con antenas direccionales de alta
ganancia, interconectar redes en edificios distantes. La distancia
alcanzada depende de varios factores y puede ser de varios kilómetros.
Multitud de otros dispositivos pueden ser conectados a
la red para dar soluciones a necesidades concretas. Ejemplos de
ellos son: Print Servers (que permiten dar acceso a toda la red
a una o varias impresoras sin necesidad de que éstas se conecten
a un ordenador), Firewalls o cortafuegos (para evitar accesos
indeseados a su red y controlar el uso de Internet), Impresoras
de red, Dispositivos de almacenamiento de red (NAS), y un largo
etcétera.
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