1.2. Redes LAN/WAN/WLAN y características de una red de computadoras



CCNA 200-301 1. Fundamentos de las redes Redes LAN, WAN y WLAN

Redes LAN, WAN y WLAN: Tipos y Características de una Red de Computadoras

⏱️ 25 min lectura 📊 Nivel: Básico

En este punto, ya sabemos que las redes de computadoras pueden clasificarse de distintas maneras. En esta clase, exploraremos dos formas adicionales de hacerlo:

  • Según la función o rol que cumplen los dispositivos en la red (Redes Cliente-Servidor y Peer-To-Peer).
  • Según la distancia entre los elementos que se comunican (Redes LAN, WAN y WLAN).

Clasificación de redes según el rol de los dispositivos

Cuando utilizamos cualquier servicio en línea, como consultar nuestro correo electrónico, escuchar música en Spotify, navegar por Internet, compartir archivos, o disfrutar de una película en Netflix, siempre participa un elemento principal: el dispositivo final. ¿Qué son los dispositivos finales? Hablaremos de ellos más adelante, pero en términos simples, son los puntos de origen y destino de la información. Algunos ejemplos comunes incluyen:

  • Computadoras
  • Servidores
  • Sensores
  • Teléfonos IP
  • Impresoras IP

Por ahora, dejemos de lado a los dispositivos intermedios, como los switches o routers, que se encargan de mover los datos entre el origen y el destino. En esta clasificación de redes, nos enfocaremos únicamente en los dispositivos finales y sus roles. Entonces, imaginen el caso en el que visitan una página web, para esta acción interactúan dos dispositivos finales:

  • Su computadora: es el dispositivo que origina la solicitud de información (por ejemplo, acceder a un sitio web).
  • El servidor: es el dispositivo que responde proporcionando el contenido solicitado (como el texto, imágenes o videos de la página web).

Lo que se busca con esta clasificación es agrupar las redes según las funciones que desempeñan sus dispositivos finales: proporcionar servicios o solicitar servicios.

Redes Cliente-Servidor

Las redes Cliente-Servidor se caracterizan por dividir a los dispositivos finales en dos roles claramente diferenciados:

  • Servidores: dispositivos especializados cuya tarea es proporcionar información o servicios. Su cantidad será reducida en comparación con los clientes.
  • Clientes: dispositivos que solicitan esos servicios o información. Estarán presentes en una cantidad mayoritaria dentro de la red.
Más adelante veremos cómo es un servidor, pero en realidad un servidor una computadora potenciada diseñada para manejar múltiples solicitudes de forma simultánea. Suelen tener mayor memoria, mayor capacidad de almacenamiento y mayor poder de procesamiento que un equipo común. Además, ejecutan software especializado de servidor, mientras que los clientes utilizan software de cliente para establecer la comunicación. Trabajemos con el siguiente diagrama para explicar mejor este concepto.




Tenemos a 2 computadoras y 1 servidor, los clientes son los que realizan consultas al servidor, mientras que el servidor se encarga de responder a dichas solicitudes. Por ejemplo: la «PC_A» podría solicitar una página web, mientras que la «PC_B» podría solicitar descarga de archivos. Los servicios no se limitan a esos dos ejemplos: correo electrónico, video, música, IA, juegos en línea… la variedad es amplia. En este tipo de redes el servidor tiene un rol pasivo al inicio de la comunicación, debido a que espera las solicitudes de los clientes y, una vez recibidas, responde proporcionando los datos o servicios solicitados. Por otro lado, los clientes tienen un rol activo ya que son quienes inician la comunicación.

Algo importante a mencionar: puede existir comunicación directa entre PC_A y PC_B, pero lo habitual es la comunicación Cliente-Servidor. En una red empresarial, la mayor parte del tráfico será el resultado de ese intercambio.

Aplicaciones en el mundo real

Las redes Cliente-Servidor son las más comunes tanto en Internet como en entornos de redes empresariales. Algunos ejemplos de su uso cotidiano incluyen:

  • Navegación web: cuando visitan una página web, su computadora (cliente) solicita la información al servidor que aloja el sitio y se encuentra en algún punto de Internet.
  • Streaming de música y video: al utilizar Spotify o Netflix, en realidad se están comunicando con un servidor que les proporciona el contenido.
  • Correo electrónico: los mensajes que reciben pasan por servidores de correo antes de llegar a su bandeja de entrada.

En resumen, la mayoría de las interacciones en las redes modernas se basan en este modelo, donde dispositivos especializados (servidores) gestionan solicitudes de múltiples clientes de forma centralizada.

Nota: En este curso no nos enfocamos en el análisis del funcionamiento interno de los servidores, sino más bien en las redes de computadoras que permiten enviar los datos entre clientes, y entre clientes y servidores.

Beneficios y Desventajas de las Redes Cliente-Servidor

El modelo Cliente-Servidor es ampliamente utilizado debido a sus numerosas ventajas, pero también tiene algunos desafíos que vale la pena conocer. A continuación, exploremos tanto los beneficios como las desventajas de este tipo de red.

Beneficios

El primero que podemos mencionar es la Seguridad centralizada: Al concentrar los servicios en unos pocos dispositivos (los servidores), es más sencillo proteger la información y garantizar la seguridad. Los administradores pueden enfocar sus esfuerzos en esos puntos críticos, reduciendo el riesgo de ataques o pérdida de datos.
También tenemos el beneficio de la Escalabilidad: Esta es una característica que permite tener crecimiento a futuro. En este contexto, las redes Cliente-Servidor son altamente escalables, lo que significa que pueden crecer con el tiempo. Por ejemplo, si el servidor comienza a recibir más solicitudes, es posible añadir más memoria, capacidad de almacenamiento o procesamiento para manejar la demanda. Este enfoque es mucho más eficiente que depender de computadoras que en su gran mayoría presentan recursos limitados.

Desventajas

Por el otro lado tenemos a la principal desventaja que es el Elevado costo inicial: Implementar este modelo requiere dispositivos especializados como servidores de alto rendimiento, lo cual puede ser costoso. Además, es necesario invertir en licencias de software de servidor, y en equipos de red que permitan una comunicación eficiente con dichos dispositivos. Otra desventaja es que se Requiere conocimientos especializados: La configuración y el mantenimiento de un servidor no son tareas sencillas. Se necesita personal capacitado para implementar, gestionar y solucionar problemas en los servidores y servicios asociados.

Redes Peer-To-Peer (P2P)

En las redes Peer-To-Peer, todos los dispositivos finales tienen igualdad de roles. Esto significa que ningún dispositivo es especial ni tiene un propósito exclusivo, ya que todos pueden solicitar y proporcionar servicios simultáneamente. Trabajemos con el siguiente diagrama.




En el diagrama, la «PC_A» tiene el mismo rol que «PC_B» y «PC_C». Todas ejecutan software similar, lo que les permite actuar como cliente y como servidor al mismo tiempo. La PC_A puede estar solicitando un archivo a la PC_B y, a la vez, compartiendo recursos con la PC_C. Por ejemplo, los archivos de la red podrían estar almacenados en PC_A, y todas las demás computadoras pueden acceder a ellos. O tal vez PC_B está compartiendo el uso de una impresora. Lo importante es que cualquier servicio que ofrezca PC_A, también lo puede ofrecer PC_B o cualquier otra computadora de la red. No existe una máquina designada que centralice los servicios.

 
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❓ Preguntas Frecuentes

¿Qué es una red LAN?

Una red LAN (Local Area Network) es una red de computadoras en la que los dispositivos se comunican a través de distancias cortas, generalmente dentro de un mismo edificio, piso u oficina. Son las redes más comunes en entornos empresariales y domésticos.

¿Qué es una red WAN?

Una red WAN (Wide Area Network) es una red que interconecta dispositivos o redes a través de distancias considerables, que pueden ser kilómetros o incluso miles de kilómetros. Internet es el ejemplo más grande de una red WAN.

¿Qué es una red WLAN?

Una red WLAN (Wireless Local Area Network) es una red de área local que utiliza medios inalámbricos, como ondas de radio WiFi, para conectar los dispositivos. Funciona como una LAN tradicional pero sin necesidad de cables entre los dispositivos y el punto de acceso.

¿Qué es una red Peer-to-Peer (P2P)?

Una red Peer-to-Peer (P2P) es aquella en la que todos los dispositivos pueden actuar simultáneamente como clientes y como servidores, sin que exista un servidor centralizado. Son redes simples y económicas, pero menos seguras y escalables que las redes Cliente-Servidor.

¿Qué es la QoS en redes?

QoS (Quality of Service o Calidad de Servicio) es la característica de una red que permite priorizar ciertos tipos de tráfico sobre otros. Por ejemplo, en una red empresarial la voz (telefonía IP) puede tener prioridad sobre la descarga de archivos, garantizando que las llamadas sean claras incluso cuando la red está congestionada.


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PREGUNTAS

Las preguntas que encontraras en esta sección, son similares a las que te encontraras en el examen de certificación.

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  • Este debate tiene 31 respuestas, 15 mensajes y ha sido actualizado por última vez el hace 1 año por AlvaroM.
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  • Autor
    Entradas
  • #20122
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Edgar!

    Claro que sí, lastimosamente existen una cantidad muy grande de productos y tecnologías de Cisco que se implementan en diferentes ámbitos de IT (incluido WAN), que NO SON estudiados en CCNA. CCNA es un curso de nivel «introductorio» a las redes de computadoras. Te enseñan cómo funciona una red de computadoras en general. Sin esta certificación, es muy difícil que entiendas toda la lógica de funcionamiento que se maneja en las otras ramas de IT. CCNA es el primer paso para que te conviertas en un especialista de OTRAS áreas.

    Existen muchas otras certificaciones que se enfocan en otro tipo de redes fuera de las redes empresariales. Por ejemplo, las redes MPLS Y Metro Ethernet que actualmente son las más utilizadas en las redes WAN, son estudiadas a profundidad en la certificación CCNP/CCIE Service Provider. Las redes de los centros de cómputo son estudiadas en las certificaciones CCNP y CCIE Data Center. Las redes inalámbricas empresariales son estudiadas en la certificación CCNP y CCIE Enterprise… y la lista es muy larga. Lógicamente ya no se analizan tecnologías que están quedando desfasadas en la industria, por ejemplo ya no vas a encontrar en Cisco, certificaciones que te preparen para administrar redes ATM, redes FR, redes PPP, redes HDLC, redes X.25, entre muchas otras… a pesar que los dispositivos todavía puedan ser configurados para estas tecnologías.

    Espero que mi respuesta te haya ayudado.

    Atento a tus comentarios!

    Saludos cordiales.

    #21050
    Alan Mendoza Ramos
    Participante

    Hola Álvaro tengo unas dudas básicas:
    1. Una WAN se alquila sólo a un ISP o existe otro proveedor de este servicio?
    2. Una WAN no es necesariamente Internet pero Internet si es necesariamente una WAN?
    3. Si alquilo una WAN a un ISP para conectar un edificio principal con una sucursal estas sólo tienen conexión mas no Internet?

    #21221
    AlvaroM
    Superadministrador

    Buenos días Alan!

    1. Estos servicios de transmisión de datos a grandes distancias no es algo propio de los proveedores de servicios, cualquier persona/empresa podría prestar estos servicios. Sin embargo, tal vez los proveedores de servicio son los más adecuados para administrar estas soluciones. Administrar/Implementar enlaces WAN a grandes distancias no es una tarea simple, necesitas muchísimos recursos de personal y materiales para realizar las tareas de mantenimiento y resolución de problemas, por lo tanto no es común ver que estos servicios sean prestados por terceras personas/empresas ajenas a los proveedores de servicios.

    2. Una WAN NO es Internet, Internet ES un tipo de red WAN, en la vida real se utilizan muchos otros tipos de redes WAN para comunicarnos a grandes distancias. NO te preocupes que este concepto se amplía más adelante.

    3. Efectivamente, si realizas un alquiler directo para comunicar esas 2 empresas con tecnologías WAN (por ejemplo PPP o MPLS), esas empresas NO VAN A TENER Internet ya que no se están comunicando a través de Internet sino a través de la red Interna del proveedor de servicios.
    Sin embargo, muchas veces lo que se hace cuando quieres comunicar 2 empresas/oficinas a grandes distancias, es que alquilas una red WAN dedicada entre tus 2 oficinas (supongamos MPLS), y también alquilas Internet en tus 2 oficinas. Por lo tanto, MPLS será la primera forma de transportar datos entre tus sucursales… el momento que falle la red MPLS, ahí es donde sirve Internet para mantener la comunicación de las 2 oficinas de manera interrumpida al utilizar VPNs de Internet. De esta manera te aseguras un nivel de redundancia, si falla la red MPLS, tienes como backup Internet para mantener la comunicación entre tus redes.

    Seguramente te preguntas, ¿entonces para qué alquilo una red WAN como MPLS si es que puedo transportar los datos a través de Internet ahorrándome dinero?
    El problema es que el Internet que proporcionan los proveedores de servicio en Latinoamérica no es un servicio estable y de calidad… estas sujeto a que si falla Internet (que falla muchas veces) perderás la comunicación con tu oficina remota, además no es un servicio establece, muchas existe “lentitud” en tu conexión a Internet que afectara la comunicación con tu oficina remota. Las otras opciones WAN son mucho más dedicadas y estables y es por ello que son la primera opción para transportar datos a grandes distancias. De nuevo no te preocupes que de las redes WAN se habla a más detalle más adelante.

    Estoy atento a tus comentarios.

    Saludos cordiales.

    #21370
    GUSTAVO SOTO
    Participante

    Hola Álvaro buen día , porque en la diapositiva de Tipos de Redes en LAN aun pones Token ring tengo entendido que ya no esta en uso , no seria mejor poner Ethernet y FO.

    Saludos excelente día.

    #21376
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Gustavo!

    Efectivamente Token Ring ya no está en uso, y eso lo mencionamos en diferentes clases a medida que avanzamos en el curso, sin embargo ha sido una red LAN ampliamente utilizada. FO de por sí no es un estándar de una red LAN, Fibra óptica es solamente el medio de transmisión físico que se utiliza para transportar datos utilizando diferentes tecnologías, en Ethernet puedes utilizar fibra óptica o cable de cobre de acuerdo al estándar.

    Ahora… existen redes LAN que están siendo implementadas solamente con dispositivos de fibra óptica donde este tipo de cable ya llega hasta el escritorio del usuario, sin embargo estas soluciones NO ESTÁN ESTANDARIZADAS, no tienen una aceptación global en el mercado, y Cisco no trabaja con este tipo de solución. Si quieres leer más de ello, sé que existe una solución LAN de Furukawa utilizando 100% equipos de fibra óptica denominada «Laserway Furukawa». Lastimosamente no la he visto en acción y no sé qué tan bueno sea su rendimiento en comparación a las redes LAN Ethernet tradicionales.

    Estoy atento a tus comentarios.

    Saludos cordiales.

    #21390
    GUSTAVO SOTO
    Participante

    muchas gracias por tu respuesta Álvaro.

    Excelente día

    #21608
    Bernat Casasús
    Participante

    Buenas,
    Tengo una consulta, ¿Porque las redes cliente-servidor són más escalables y seguras que la redes peer-to-peer?

    Gracias de antemano!

    #21819
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Bernat

    El punto principal de discusión enfocándonos en el ambiente empresarial, es que en las redes peer-to-peer no tienes un punto centralizado donde se ofrezcan los servicios a los clientes y por lo tanto no tienes un punto central de seguridad/administración. Si tus clientes están obteniendo servicios de otros clientes… ¿quién controla a esos clientes que otorgan servicios? ¿Quién se percata que esos servicios sean seguros? ¿Quién se percata que esos servicios sean otorgados con un 100% confiabilidad? ¿Quién se encarga de que esos servicios tengan alta disponibilidad en el caso que ocurran fallas?, ¿quién te garantiza que ese cliente te otorgara servicios las 24 horas del día los 7 días de la semana? ¿Quién te garantiza un ancho de banda definido para transmitir tus datos? ¿Quién te garantiza que tus archivos estarán seguros y que nadie más que el personal autorizado tendrá acceso? ¿Quién se encarga de darle mantenimiento a todos los clientes que puedan estar ofreciendo servicios?..nadie se hace responsable en este tipo de redes.

    Si por el otro lado somos nosotros (personal de IT) el que se encarga de administrar los servidores que otorgan los servicios a los clientes, ya sabremos qué medidas podemos tomar para satisfacer de manera positiva todas las preguntas detalladas anteriormente, sabemos que todos se comunicaran con nuestros servidores y por lo tanto ya podemos ofrecer mecanismos de seguridad, confiablidad, y escalabilidad, podremos controlar quien accede a que recurso en un determinado momento ya que todos los recursos se encontraran en un lugar centralizado.

    Si bien las redes Peer-To-Peer son redes «populares» para compartir archivos y recursos a través de Internet, no son utilizadas en los ambientes empresariales donde necesitamos tener un control total de lo que pasa en nuestra red.

    Saludos cordiales.

    #22346
    Ruben9826
    Participante

    hola Alvaro buenos dias
    tengo una consulta con respecto a la calidad de servicio con una red LAN
    como se puede saber cual es el ancho de banda recomendable para cada ususario dentro de la red LAN
    ???
    existe agun metodo de calculo o formula matematica ??

    #22351
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Ruben, un compañero tuyo hizo la misma consulta en el curso de CCNP, te copio parte de la respuesta que le dí.

    No hay un estimado/cálculo/fórmula matemática que te permite determinar cuánto tráfico puedan generar los dispositivos finales, todo depende del uso que le dan a la red, cada persona utilizara diferentes aplicaciones, cada persona traficara datos de diferente forma, cada persona se comunicara con diferentes dispositivos, entonces no existe una fórmula que aplique a todos los casos y situaciones.

    Desde la perspectiva del diseño, en las redes de computadoras actuales ya se van utilizando estándares GigabitEthernet, en los puertos donde se conectan los dispositivos finales independiente de qué tipo de uso le den a la red, 1 Gbps en los puertos de acceso es mucho más que suficiente para la gran mayoría de aplicaciones, si necesitas más capacidad en la capa de acceso sería un caso sumamente excepcional y para esos casos podrías utilizar un puerto 10 GE o dependiendo del dispositivo puedes implementar etherchannels (aprendes sobre ellos más adelante).

    Por otro lado, se utiliza 10 GigabitEthernet en las conexiones de acceso y distribución, y 10/40 Gbps para las conexiones de distribución y núcleo.
    Si el costo es muy elevado para optar por switches que tengan interfaces GigabitEthernet en la capa de acceso, podrías optar por switches Fastethernet, si utilizas un switch de 24 puertos FE tendrías 24*100= 2.4 Gbps, por lo tanto seguramente tu dirías que necesitas 2.4 Gbps en la conexión de Acceso-Distribución ¿no es cierto?… SIN EMBARGO, asumir que todos los puertos de tus switches de acceso se encuentren traficando a su máxima capacidad de 100 Mbps o 1 Gbps las 24 horas del día es básicamente irreal, según Cisco, en promedio, solamente se utiliza el 5% de la capacidad de los puertos de acceso. Por lo tanto, si tienes 48 puertos GigabitEthernet en tu switch de acceso, NO necesitas tener 48 Gbps desde el switch de acceso al switch de distribución, la regla que se maneja, es que la relación de puertos de la capa de acceso con la capa de distribución debe ser de 20 a 1, por cada 20 interfaces Gbps para la conexión de los dispositivos finales, podrías utilizar 1 interface 10 Gbps para la conexión con la capa de distribución. La relación entre la capa de distribución a la capa de núcleo es de 4 a 1, por cada 4 puertos de 10 Gbps podrías tener 1 puerto de 40 o 1 puerto de 10 Gbps. Ahora, en el caso extremo que no te sea suficiente esta capacidad, se debe implementar Calidad de servicio para priorizar el tráfico que tenga más importancia en tu red y ya debes analizar el incrementar ancho de banda en tus puertos.

    Ahora, otro tema es trabajar con soluciones de audio y video, en esos casos se tienen anchos de banda definidos que vas a necesitar para traficar la voz y el video. Sin embargo volvemos a lo mismo, si por ejemplo la tecnología te indica que cada teléfono o solución de video te consume 30-50 Mbps por puerto… de todas formas tú no puedes obtener switches de 20-50 Mbps… Obtienes un switch de 100 Mbps por puerto… o saltas al switch de 1 Gbps por puerto, no hay soluciones intermedias.

    Pero todo se resume a DEPENDE… depende del uso que le van a dar tus usuarios a la red. En la gran gran mayoría de los casos, con un switch GigabitEthernet en la capa de acceso y con los valores de 20:1 y 4:1 estas más que cubierto.

    Espero haberte aclarado tus dudas.

    Estoy atento a tus comentarios.

    Saludos cordiales.

    #24961

    BIEN EXPLICADO DE LA TECNOLOGIA MPLS, Y CON RESPECTO A LAS OTRA TECNOLOGIAS COMO SON LA FR, PPP Y ATM MEPODRIA EXPLICAR ALGO BASICO

    #24971
    AlvaroM
    Superadministrador

    Hola Juan Carlos!

    Hablamos más sobre las redes WAN en esta clase: https://netwgeeks.com/topic/5-4-introduccion-a-las-redes-wan/

    Dale una mirada! … de todas formas comentarte que no vas a ser evaluado sobre ninguna de esas tecnologías, así que es por ello que no hablamos sobre ellas en el curso a gran detalle, solo las mencionamos como tecnologías WAN. Sin embargo, todas ellas son tecnologías que son utilizadas para enviar los datos a grandes distancias, las diferencias van respecto a la cantidad de datos que pueden transportar, el costo, los mecanismos de QoS que pueden ofrecer, los mecanismos de control de errores, la confiabilidad de la transmisión de datos y el delay. Para que te hagas una idea de cómo trabajan, acá también tenemos una clase sobre PPP: https://netwgeeks.com/topic/4-2-introduccion-a-las-leased-lines-y-hdlc/

    De todas formas comentarte, que primero deberías analizar los módulos 1 2 y 3 para entender a detalle las clases de los enlaces proporcionados.

    Saludos!

    #43137
    CARLOS NARVAEZ
    Participante

    Excelente explicacion me quedó claro.

    #43143
    AlvaroM
    Superadministrador

    Bienvenido al foro estimado Carlos, estamos atentos a cualquier consulta que pueda surgir! =)

    #45420
    WIRON MATAMOROS
    Participante

    Muy buena la clase, bien explicada y facil de entender. Gracias Alvaro!

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