Introducción a las redes de ordenadores

1. Concepto de red. 

En esencia, una red es un conjunto de equipos informáticos interconectados entre sí. En toda red, hay una parte física y otra parte lógica. La parte física, está compuesta por todos los elementos materiales (hardware), y los medios de transmisión. La parte lógica (software), son los programas que gobiernan o controlan esa transmisión y la información o datos que es transmitida. 
De este modo, una red de ordenadores puede ser entendida desde dos vertientes distintas: 

• Conjunto de equipos interconectados con el fin de compartir recursos y transmitir información. 
• Sistema de comunicación de datos entre equipos distintos. 

Una red es, en definitiva, como un sistema de dos o más ordenadores (autónomos) que, mediante una serie de protocolos, dispositivos y medios físicos de interconexión, son capaces de comunicarse con el fin de compartir datos, hardware y software, proporcionando así acceso a un mayor número de recursos con un menor coste económico y facilitando su administración y mantenimiento. 
La existencia de las redes de computadores ha facilitado enormemente el trabajo colaborativo y el uso de recursos compartidos, además de crear mecanismos de comunicación mucho más rápidos y eficientes dando origen al concepto de “autopista de la información”. Para los centros docentes supone un gran ahorro de material puesto que permite disponer de periféricos y recursos de hardware más potentes y con mejores prestaciones. Todo ello realizado de forma transparente para el usuario de la red.

2. Origen de las redes de ordenadores. 

El origen y desarrollo de las redes de computadoras está basado en la colaboración de científicos de numerosos campos. Las investigaciones y el trabajo tecnológico se han apoyado en un mundo de ideas creadas por psicólogos, filósofos, economistas, etc. y en la colaboración de organismos gubernamentales, universidades y empresas. Aunque los primeros avances en el estudio de redes de computadoras se dieron en los Estados Unidos, el elemento detonador de todo el proceso es necesario buscarlo en otro país, la URSS. Tras el primer lanzamiento del satélite artificial Sputnik, por parte de la URSS, en los Estados Unidos se abrió un periodo de crisis, se sentían derrotados en la guerra fría y necesitaban una revisión de las políticas de desarrollo científico y tecnológico que se habían realizado hasta entonces. En este marco es en el que surge en 1957 la agencia ARPA (Advanced Research Projects Agency, Agencia de proyectos avanzados de investigación) dependiente del Departamento de Defensa. Evidentemente, sus objetivos estaban vinculados con el desarrollo tecnológico aplicado a la defensa, pues se consideraba altamente peligroso que la URSS fuese por delante en las distintas carreras emprendidas en la guerra fría. 

A pesar de habernos remontado a finales de los años cincuenta, no se producen verdaderos avances hasta comienzos de la década de los ’60, y estos avances se centran más en aspectos conceptuales que tecnológicos. Así, en 1962 J.C.R. Licklider (psicólogo e informático) en ARPA propuso la interconexión de ordenadores para el desarrollo de trabajo colaborativo entre investigadores. Simultáneamente, en el MIT (Instituto tecnológico de Massachussets) L. Kleinrock escribió el primer artículo “Flujo de información entre Redes amplias de comunicación” sobre tecnología de comunicación por cable mediante conmutación de paquetes, sentando así las bases para la comunicación entre computadores. En 1964 J.C.R. Licklider abandona ARPA y marcha al MIT para trabajar junto a W. Clarck. Fruto de esta colaboración es su publicación “Online Man Computer Communication” donde presentan la necesidad de la colaboración a través del uso de computadoras. Un año después, P. Barand realiza la primera propuesta realmente viable para la utilización de redes de ordenadores basando su comunicación en la conmutación de paquetes. Con el patrocinio de ARPA, un año después, dos máquinas situadas en el MIT y en System Developmen Corporation de Santa Mónica se unen mediante una línea dedicada cuya velocidad de transmisión era de 1200bits por segundo. El ordenador del MIT se denominaba XT-2 y el de Santa Mónica AN/FSQ-32. 

A partir de la publicación en 1966 de “Towards a Cooperative Network of Time-Shared” (Hacia una red cooperativa de computadoras de tiempo compartido) por parte de L.G. Roberts del MIT, se sientan las bases para la creación de ARPANET (red de computadores de ARPA) y de la primera red de ordenadores. Tres años después y tras la creación de la primera interfaz para enrutar la comunicación entre distintos nodos (router) el IMP (interfaz Message Processor, Interfaz de mensajes para procesadores), se construye ARPANET, primera red de computadores, constituida por cuatro nodos situados en la Universidad de California-Los Ángeles, el Stanford Reseach Institute (San Francisco, California), la Universidad de California en Santa Bárbara y la Universidad de Utah. La primera comunicación se produjo entre Stanford y UCLA el 20 de octubre de 1969, exactamente tres meses después de que el hombre pisara por primera vez la luna. Se había dado el primer paso para la mayor revolución tecnológica del siglo XX. Internet, la comunicación entre computadoras, el correo electrónico, el teletrabajo, la videoconferencia, son elementos que se han integrado en nuestra rutina y que van a provocar la mayor revolución cultural que haya expedientado la humanidad en el siglo XXI.

Nota: (Un bit es un número que puede tener asociado un valor de 1 ó 0. Es la unidad de transmisión de datos en el mundo de la Informática y de Internet. Como sabemos, el sistema de numeración que sólo emplea unos y ceros es el binario. De manera que un número de ocho dígitos en base dos puede tener un valor máximo de 28, es decir, de 0 a 255 en numeración decimal. Por lo tanto, con ocho bits podemos diferenciar únicamente 256 objetos, de ahí, que para transmitir una letra sean necesarios ocho bits. Si la primera línea dedicada permitía una transmisión de 1200 bits por segundo, se estaban transmitiendo 150 letras por segundo. Comparándolo con la velocidad de una mecanógrafa experta sería 40 veces más rápido. Si lo comparamos con la velocidad de transmisión de un MODEM de 36.900 bits/s sería 30 veces más lento. Con respecto a una línea ADSL podría llegar a ser 800 veces más lento.)

3. Elementos de una red 

Para determinar los elementos que componen una red debemos diferenciar entre los elementos físicos y los componentes lógicos. Entendemos por componentes físicos todo el hardware y medios físicos necesarios para la comunicación entre ordenadores. Los componentes lógicos son los protocolos de comunicación y el software que permite esa comunicación. Resulta evidente que, dependiendo del tamaño de la red y las prestaciones que deseemos que nos ofrezca, estos componentes pueden aumentar en número y complejidad. Para facilitar su comprensión, vamos a centrarnos inicialmente en una red formada por dos ordenadores:

• Elementos físicos: 
o Dos equipos. 
o Una entrada y salida física de comunicación entre cada uno de los equipos y el medio físico de comunicación. 
o Un medio físico para la transmisión de datos.

• Elementos lógicos: 
o Software. 
o Protocolos de comunicación.
La unión física entre ambos ordenadores podrá realizarse a través de puerto serie, del paralelo, a través de USB o, como es más habitual, a través de un cable de red conectado a un concentrador, aunque si se tratara de dos equipos sólo, se puede hacer a través de un cable de red de tipo cruzado. Esta comunicación entre ordenadores puede acoger tecnologías de última generación como las redes inalámbricas basadas en el estándar 802.11x o las basadas en bluetooth. 
Cuando nos encontramos con redes constituidas por más de dos equipos, debemos empezar a emplear otros tipos de mecanismos de interconexión.

En estos casos, la red estaría constituida por:

• Ordenadores autónomos. 

• Elementos de interconexión: 
o Puertos o adaptadores de red. Permiten la comunicación entre el equipo y el medio físico de comunicación. 
o Medio físico para el transporte de datos. 
.. Medios guiados: cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, ... 
.. Medios no guiados: ondas de radio, infrarrojos, etc. 
o Mecanismos de interconexión: concentradores, conmutadores, puentes, enrutadores, cortafuegos, transceptores, MODEM, MSAU, etc. Los mecanismos de interconexión aparecen cuando es necesaria la comunicación de varios equipos con un nivel de eficiencia alto. 
o Otros: terminales, acopladores, repetidores, conector RJ45, BNC, etc. 

• Software de conexión y protocolos de comunicación.

4. Compartición de recursos. 

4.1. Definiciones. 
La arquitectura cliente-servidor es la base para la utilización de los recursos disponibles en una red:

• Cliente: entendemos como tal cualquier ordenador, conectado a una red, de cualquier tipo. 
• Servidor: es también, un ordenador, conectado a una red, pero que tiene algún recurso que puede ofrecer a la red. 

Como vemos estos dos términos son inseparables, el cliente solicita algún recurso y el servidor los ofrece. Es un proceso cooperativo entre cliente y servidor. Normalmente, el servidor es un ordenador más potente y con más recursos que el cliente, pero no siempre es así. 

Entendemos por recurso: 

• Hardware: distintos periféricos de entrada o salida, impresoras, escáneres, cámaras, sistemas de almacenamiento de datos, etc. 
• Software: cualquier tipo de aplicaciones, paquetes de programas, programas, etc. 
• Información: todo tipo de datos; de texto, numéricos, bases de datos, imágenes, audio, etc. 

4.2. Compartición de Recursos. 
Como ya hemos indicado, una red de ordenadores es, “un conjunto de ordenadores conectados entre sí y que pueden compartir información y recursos”. Es decir, los recursos instalados en un equipo pueden ser utilizados por el resto de equipos y usuarios de la red. Para limitar los accesos de los usuarios se pueden aplicar permisos y políticas. 

a) Principales recursos para compartir. 
Conviene destacar que, de todos los recursos que pueden ser utilizados en una red local, los que nos van a ofrecer mayores ventajas a la hora de ser compartidos son: 

Unidades de almacenamiento: 
En una red pueden compartirse, discos duros, unidades de CD-ROM, particiones de disco, etc. Proporcionándonos un gran ahorro en la adquisición de estos materiales. Sin embargo, más importante que este ahorro, es el poder tener la información centralizada, evitando la repetición y la dispersión de estos archivos. Esto facilita el trabajo en común, ahorrando esfuerzo y costos a la vez que se garantiza la seguridad ante pérdidas o deterioro de la información, ya que al estar centralizada, las copias de seguridad son más sencillas de realizar. 

Servidor de aplicaciones: 
En lugar de tener una misma aplicación instalada en cada ordenador, es mejor tener una única para todos los que la utilicen. Con esto ahorraremos costes y facilitaremos el mantenimiento (reparaciones, actualizaciones, etc.). En este sentido, son muy importantes las aplicaciones tipo groupware, que son aquellas que se utilizan para trabajar en grupo, por ejemplo: calendarios de grupo, planificación de trabajos de grupo, correo electrónico, etc. El incremento de productividad que esta forma de trabajar conlleva, es obvio. 

Impresoras: 
Las impresoras, son uno de los elementos más caros de los periféricos de una red informática, por tanto el hecho de poder minimizar el número de ellas, redunda en un importante ahorro de costes al realizar un uso más racional en la adquisición de este tipo de recursos. Evitamos tener que trasladarnos con la información de un equipo a otro y ahorramos tiempo y espacio en nuestra aula, centro, etc. Así, podremos adquirir mejores impresoras en lugar de disponer de un mayor número de ellas, aunque de menor calidad. 

Acceso compartido a Internet. 
Otra de las grandes ventajas de una red es el poder acceder a Internet a través de un servidor o mediante un acceso compartido. Todos los equipos, empleando una única conexión: RTB, RDSI, ADSL, etc. pueden obtener las ventajas de los servicios de Internet: correo electrónico, FTP, news, WWW, etc. Cuando disponemos de un acceso a Internet de este tipo, podemos, además, establecer una serie de medidas de seguridad mediante un cortafuego que evite el acceso a contenidos inadecuados para el ámbito educativo a la vez que protegemos nuestra red del ataque de intrusos.

b) Recursos según la organización de la red. 

Según su tipo de organización, podemos tener una red: 
• Distribuida: en este caso los recursos estarán distribuidos entre los distintos ordenadores que conforman la red y cada uno podrá, o no, ofrecer a los demás los recursos de que disponga. 
• Centralizada: en este caso los recursos estarán centralizados en un ordenador servidor, y los demás ordenadores accederán a él solicitando sus recursos. 
• Mixta: es una mezcla de ambas, con parte distribuida y parte centralizada. El grado de centralización puede ser variable en cada caso. 

4.3. Arquitectura cliente-servidor. 

La arquitectura de tipo Cliente-Servidor, se caracteriza porque tiene sus recursos distribuidos entre los distintos ordenadores que forman la red y cada uno podrá, o no, ofrecer a los demás los recursos que posea. El grado, menor o mayor, en que estén distribuidos, puede ser muy variable. Esto implica un tráfico por la red, de todo tipo de objetos, no sólo datos. La red se convierte así en un elemento crítico y, con ella, la figura de administrador de la red. El objetivo es proporcionar más potencia al usuario final, con el objetivo de aumentar la operatividad. El hecho de adoptar este tipo de arquitectura, aparte de afectar al entramado de hardware y software, supone cambios en la estructura de funcionamiento de un sistema de información. 
La arquitectura Cliente-Servidor supone, normalmente, una mezcla de hardware, software y componentes de red, de distintos fabricantes. Por tanto tienen que ser arquitecturas de sistemas abiertos, capaces de utilizar hardware y software de distintos fabricantes, en contraste con los sistemas cerrados, o de un sólo fabricante. Si se quieren minimizar los costes de software y mantenimiento, el software debería residir en el servidor y, cuando el cliente lo ejecute, cargarlo en su memoria. 

Nota: (Los sistemas abiertos son aquellos que, siguiendo unas normas internacionales de estandarización permiten interoperar distintos elementos de distintos fabricantes, de manera que las redes o los mismo equipos puedan crecer y operar con otros equipos sin ningún problema y que una misma aplicación pueda trabajar en equipos de distintos fabricantes. Las instituciones de estandarización con más influencia son la ISO http://www.iso.com/ y la IEEE http://www.ieee.org/portal/index.jsp) 

a) Seguridad. 
Un tema importante en este modelo es la seguridad. Normalmente los servidores, debidamente configurados por el administrador, son los encargados de pedir las passwords necesarias, de identificar a los usuarios, de conceder los permisos pertinentes para acceder a los distintos recursos, etc. La seguridad es un tema clave a la hora de determinar una arquitectura. Cuando utilizamos un modelo centralizado garantizamos la seguridad desde todos los puntos de vista, sin embargo, cuando empleamos redes entre iguales obtendremos un nivel de seguridad mucho más bajo. 

b) Modelos de arquitectura cliente-servidor. 
• Modelo basado en servidor: en este modelo los datos residen en el servidor, pero además, hay una serie de procesos que se ejecutan también en él. Las aplicaciones cliente-servidor, en realidad se componen de dos partes, aplicación cliente, que se ejecuta en él, y aplicación servidor, que se ejecuta en el servidor. 
• Las redes “peer to peer” o “punto a punto”, se pueden considerar un caso particular de este tipo de redes. Estas redes no tienen servidores, propiamente dichos, aunque, cada ordenador puede tener algunos recursos y puede ofrecerlos al resto de los ordenadores, o a algunos. En este sentido, se les puede considerar servidores. Aquí, los ordenadores pueden ser tanto clientes como servidores, dependiendo de que soliciten u ofrezcan algún recurso. 
• Basada en correo electrónico (e-mail): todas las funciones son ejecutadas por el cliente y sólo las funciones de mensajería están en el servidor. 
• Base de datos compartida: todas las funciones son ejecutadas por el cliente, pero los datos están en el servidor. El cliente carga la aplicación en su memoria y esta aplicación hace las llamadas necesarias al servidor de datos.

5. Tipos de Redes. 
Hay varios criterios por los que se pueden clasificar las redes de ordenadores, según su tecnología, su tamaño, su topología... En este apartado vamos a centrarnos en dos aspectos considerados como fundamentales y que permiten determinar exactamente la situación actual de las redes de ordenadores. 

5.1. Por su tecnología de transmisión. 
Básicamente hay dos tipos de tecnologías de transmisión: redes broadcast o de difusión y redes punto a punto. 

a) Redes de difusión. 
En las redes broadcast hay un único canal de comunicación, compartido por todos los ordenadores de la red. Los ordenadores envían mensajes cortos, denominados tramas, que llegan al resto de los ordenadores de la red (con las salvedades que estudiaremos mas adelante). Sin embargo, esto no quiere decir que todos los mensajes tengan como destinatarios, siempre, la totalidad de los ordenadores de la red. 
Los protocolos que se utilizan en estas redes deben permitir determinar cuándo un mensaje se envía a todos los computadores o cuándo lo hacen únicamente a uno, del mismo modo, deben preocuparse de controlar que no se produzcan colisiones. En la trama, aparte de la información propiamente dicha, hay un campo que indica el origen y el destino de dicha información. Pudiendo determinarse si el mensaje se envía a todos, a uno, o varios ordenadores en concreto. 

Nota: (Es importante entender que las redes de difusión se caracterizan por tener a todos los equipos compartiendo el mismo medio por lo que se deben establecer mecanismos que controlen el acceso de los ordenadores. Este medio compartido permite el envío de mensajes de Broadcast (en inglés esté término se emplea cuando se transmite algo en todas direcciones o se mira alrededor, se dispersan las semillas en la siembra, etc.) de ahí que a las redes de difusión también se les denomine redes de Broadcast.) 
Cuando el mensaje se dirige teniendo como remitentes al resto de los equipos de la red estamos enviando un mensaje de Broadcast. En el caso de que un host realice esta operación, todos los ordenadores reciben el mensaje y lo procesan. Sin embargo, si el mensaje no es de Broadcast, al ser un medio compartido y, dependiendo del dispositivo de interconexión, puede que todos los equipos lo reciban, pero, en este caso, si la trama no iba dirigida a él, la ignora. En una red se producen mensajes de broadcast en situaciones muy diversas, por ejemplo cuando un ordenador se conecta a una red envía un mensaje de este tipo en busca de un servidor que le pueda asignar una dirección IP, también, cuando desconoce una dirección MAC (dirección de la tarjeta de red del host de destino) de un equipo, envía otro mensaje de Broadcast al resto de los host de su red para que alguno le pueda proporcionar esta información. En definitiva, al tratarse de un medio compartido, todos los equipos reciben los mensajes enviados por el resto, sin embargo, estos mensajes pueden estar, efectivamente, dirigidos a todos (mensaje de Broadcast) o sólo a uno de ellos, en cuyo caso el resto de los equipos ignoraría la trama recibida. 

Nota: (Para enviar un mensaje de broadcast es necesario utilizar un código de dirección especial, ésta es la dirección de la red, con los campos que corresponden a los host puestos a 1. Así, la dirección IP más alta que puede tener un host de una red se reserva a los mensajes de Broadcast. También es posible, enviar mensajes a un grupo de ordenadores, esto se conoce como mensaje multicast.) 

Analogía: (La diferencia entre los mensajes de Unicast, Multicast y Broadcast lo podríamos representar con la siguiente analogía: Nos encontramos en un centro comercial y por megafonía solicitan la presencia del propietario de un vehículo que lo ha dejado mal aparcado. Todo el mundo lo escucha, pero sólo debe responder una persona. Ahora llega la hora de cierre de los comercios, en el centro comercial hay tanto comercios como restaurantes, a través de la megafonía se pide a los comerciantes que cierren sus negocios, este mensaje se dirige a algunas de las personas del centro comercial, pero no a todas, sin embargo, el mensaje es oído por todos. Por último, se da un aviso de evacuación porque se ha producido un incendio en uno de los restaurantes. Todas las personas abandonan el centro.) 

Para pensar: (Si en una localidad cada coche pudiera circular únicamente por una serie de calles, nunca encontraría atascos ni otros vehículos que obstruyeran sus vías, pero tal vez, las carreteras estarían infrautilizadas.) 

En este tipo de redes, el problema principal, es la asignación del canal, ya que éste es único, y debe ser compartido por todos los ordenadores. Para solucionar esto, se han creado múltiples protocolos, que pertenecen al nivel MAC (Control de Acceso al Medio).

Hay dos métodos: 

o Asignación estática: usa la multiplexación, para dividir el ancho de banda del canal entre los ordenadores que lo usan. Es decir, si un canal posee 100 Mb de ancho de banda y disponemos de diez host conectados al medio, éste es dividido en diez partes de 10 Mb, reservando una de ellas para cada uno de los host. Este sistema de asignación permite que cada ordenador no dependa del resto para comunicar aunque, si sólo necesita enviar datos uno de ellos, los otros 90 Mb están desaprovechados. Su mayor ventaja es que se evitan las interferencias y colisiones. 
o Asignación dinámica: que permite gestionar la utilización de un único medio en función de las necesidades de comunicación de los equipos en cada momento; reparte el ancho de banda más eficazmente.

En este tipo de asignación se parte de los siguientes supuestos: 

• Existe un número de equipos indefinido. 
• Sólo se dispone de un canal de comunicación. 
• Si se envían dos mensajes a la vez (tramas) se produce una colisión. 
• Cualquier equipo puede comunicar en cualquier momento o se debe ajustar a unos intervalos determinados. 
• Los host pueden observar la red y comprobar si el canal está ocupado. También se puede establecer un sistema en que esto no sea necesario. 

En función de estos supuestos se han creado distintos protocolos de acceso al medio, en redes Ethernet uno de los protocolos más usados, es CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). El ordenador que quiere transmitir, examina si el canal lo está usando otro, en este caso espera para transmitir. Si hubiera un choque, la transmisión se detendría. El conjunto de normas IEEE 802.3, siguen este protocolo. 

b) Redes punto a punto. 

La otra tecnología, son las redes punto a punto. En este caso, las conexiones son punto a punto, entre pares de ordenadores. Se establece una comunicación directa entre los dos ordenadores. Hasta que un mensaje llega a su destino, puede pasar por varios nodos intermedios. Dado que normalmente, existe más de un camino posible, hay algoritmos de encaminamiento (routing), que lo gobiernan.
Este tipo de redes, usa dos tecnologías diferentes: 

• Conmutación de circuitos: en las que se establece un “circuito” entre los dos puntos, mientras dura la conexión. 
• Conmutación de paquetes: en las que el mensaje se divide en partes, denominadas paquetes, que se envían independientemente unos de otros, incluso desordenados y por distintos caminos, hasta su destino, donde se debe reordenar y recomponer el mensaje. 

Analogía: Imaginemos que nos encontramos en un cruce de calles y nos queremos incorporar. Podemos tener un ceda el paso o un semáforo; en el primer caso, miramos para comprobar si no hay tráfico y, en ese caso, nos incorporamos. Si lo que nos encontramos es un semáforo, en esta situación deberemos esperar a que nos de paso. Ambos son dos sistemas de control de acceso al medio 

c) Diferencias entre las dos tecnologías. 
Generalmente, las redes de área local (LAN), suelen usar la tecnología broadcast, mientras que las redes más extensas (WAN), suelen usar la tecnología punto a punto.
Las diferencias fundamentales entre las redes que usan tecnología broadcast y punto a punto son: 

Broadcast 
·         Fundamentalmente empleada en redes locales (LAN) 
·         El software es más simple puesto que no necesita emplear algoritmos de routing y el control de errores es de extremo a extremo. 
·         Para que la estación reciba el mensaje, debe reconocer su dirección en el campo de destino. 
·         Un único medio de transmisión debe soportar todos los mensajes de la red, por lo que son necesarias líneas de alta velocidad (>1 Mbps) 
·         Los principales retrasos son debidos a las esperas para ganar el acceso al medio. 
·         El medio de transmisión puede ser totalmente pasivo y por ello más fiable. 
·         Se necesitaría duplicar las líneas en caso de que se quiera asegurar la funcionalidad ante fallos. 
·         Los costes de cableado de la red son menores. Sólo es necesaria una tarjeta de interface por estación. 

Punto a punto 
·         Fundamentalmente empleada en redes de largo alcance (WAN) 
·         Los algoritmos de routing pueden llegar a ser muy complejos. Se necesitan dos niveles de control de errores: entre nodos intermedios y entre extremos. 
·         La información se recibe. Una vez leído el mensaje se procesa si va dirigido a la estación, o se reenvía si tiene un destino diferente. 
·         Varias líneas de comunicación pueden funcionar en paralelo, por lo que pueden usarse líneas de baja velocidad (2-50 Kbps) 
·         Los principales retardos son debidos a la retransmisión del mensaje entre varios nodos intermedios. 
·         El medio de transmisión incluye nodos intermedios por lo que es menos fiable.  
·         La redundancia es inherente siempre que el número de conexiones de cada nodo sea mayor de dos. 
·         Los costes de cableado son superiores, y la estación requiere al menos dos tarjetas de interfaces. 

5.2. Por su tamaño. 
Por su tamaño pueden dividirse en: 

a) Redes de área local (LAN: Local area network). 
Son redes privadas con un medio físico de comunicación propio. Se consideran restringidas a un área geográfica determinada: centro docente, empresa, etc. aunque puedan extenderse en varios edificios empleando distintos mecanismos y medios de interconexión. En las redes de área local, la longitud máxima de los cables, que unen las diferentes ordenadores, puede ir desde 100 metros, con cable de par trenzado, hasta algunos kilómetros en segmentos unidos por fibra óptica. La velocidad de transmisión típica va desde los 10 Megabit/s hasta 1 Gigabit/s en la actualidad. 

b) Redes metropolitanas (MAN: Metropolitan area network). 
Este tipo de redes es similar en su estructura y funcionamiento a las LAN, si bien ocupan una mayor extensión geográfica y pueden ser públicas o privadas. Disponen de una serie de estándares específicos que las diferencian de las redes LAN y WAN. Uno de estos estándares es conocido como DQDB (Bus Dual de Cola Distribuida) y está adaptado a las características de las redes MAN, que no necesitan elementos de conmutación y dirigen la información empleando dos cables unidireccionales, es decir, un bus doble en el que cada uno de los cables opera en direcciones opuestas. En este tipo de redes no se pueden producir colisiones ya que no es un medio Ethernet, sino que se procuran métodos para el control de acceso al medio, los generadores de tramas emiten de forma regular una estructura de trama que permite la sincronización de los equipos a la hora de transmitir, ya que podrán acceder al medio cuando un contador interno (sincronizado por la trama enviada por el generador) se ponga a cero. Cada nodo recibe la información por un bus de los nodos posteriores y envía por el otro, de manera que puede estar emitiendo y recibiendo información de forma simultánea. 

c) Redes de área extensa (WAN: wide area network). 
Consisten en ordenadores y redes de área local y metropolitanas, unidas a través de grandes distancias, conectando equipos y redes a escala nacional o internacional. La comunicación se consigue mediante routers (encaminadores) y en algunos casos gateways (llamados también convertidores de protocolos o pasarelas).
Sus características son: 
• Velocidades de transmisión lentas comparadas con redes de área local. 
• Alta tasa de errores, necesitando sistemas de detección y recuperación de errores. 
• Posibilidad de reconfiguración de las redes debido a su menor fiabilidad. 
• Técnicas de almacenamiento y reenvío (Store and Fordward) en los nodos de comunicación. Están compuestas por un conjunto de nodos interconectados donde los datos son encaminados a través de los mismos desde un emisor hasta el receptor.
La comunicación entre los nodos se puede establecer mediante tres sistemas de conmutación: 
• Conmutación de circuitos: Se establece una comunicación dedicada entre los nodos. El camino queda fijado durante toda la llamada se transmitan o no datos. El circuito de llamada se establece de manera similar a una llamada telefónica y se comporta como un circuito dedicado, aunque solo mientras dura la conexión. Este sistema sería similar a lo que sucede cuando se desplaza un alto cargo en un vehículo oficial de un lugar a otro. Se establece una ruta entre su domicilio y el lugar al que se desplaza, la policía bloquea todos los accesos a esa ruta y el vehículo oficial realiza el traslado sin que llegue a coincidir con ningún otro vehículo. Una vez que ha finalizado el desplazamiento se vuelven a abrir las carreteras. 

Nota: (La conmutación de circuitos es la técnica que emplean las líneas telefónicas. Cada teléfono está conectado a una centralita, que al recibir la solicitud de llamada hacia un número de teléfono, abre una línea hacia ese número o hacia otra centralita, hasta que se consigue que exista un circuito real de comunicación entre ambos teléfonos. Es decir, la petición de llamada y la conversación ocupan una línea que puede circular por todo el globo, conectando una a una las líneas que unen ambos teléfonos. De ahí que, cuando llame alguien a nuestro teléfono y estemos hablando, no puede acceder a la línea, ya que está ocupada.) 

• Conmutación de mensajes: El emisor añade al mensaje la dirección de destino pasando de un nodo al siguiente sin establecer un circuito físico entre los nodos que se comunican. 
• Conmutación de paquetes: Consigue mejor rendimiento que las anteriores. La información se divide en paquetes -grupos de bits- que tienen una parte destinada a los datos propiamente dichos y otra a las señales de control como son el origen y el destino, los mecanismos de recuperación de errores, etc. Tienen una longitud máxima permitida y si se excede pueden ser divididos en paquetes más pequeños. Se retransmiten nodo a nodo y se certifica sin están libres de errores antes de reenviarlos al nodo siguiente. 

Nota: (En una red WAN pueden darse distintos tipos de tecnologías, lo que supone que, en algunos casos, una trama de datos deba dividirse todavía más, en función del paso de una red a otra. Una vez que se ha producido esta división, los paquetes no se vuelven a unir hasta el host de destino.) 

d) Internet. 
Internet es una red de redes, aún más, es “la red de redes”. Conecta multitud de redes, de distinta índole, tamaño, características, etc., distribuidas por todo el mundo. Las redes pueden ser públicas: institucionales, educativas, o privadas: empresariales, de ocio, etc. La conexión es posible entre redes de distintas plataformas y ambientes. Esta conexión, entre redes tan distintas, es posible porque todas utilizan el mismo protocolo de comunicación, el TCP/IP. En realidad son dos protocolos, TCP (Transmisión Control Protocol) e IP (Internet Protocol). 

Los ordenadores se suelen comunicar usando la tecnología punto a punto, por medio de paquetes, que contienen, por un lado, la dirección del origen y el destino, y por otro, los datos a transmitir. Todo este proceso, está regido por una serie de normas incluidas en los protocolos TCP/IP. Cada ordenador está identificado inequívocamente por su dirección IP. Está constituida por cuatro números separados por puntos, de la forma 172.244.232.16 (cuatro octetos binarios). Las tramas de datos circulan por las distintas redes dirigidas por los enrutadores, hasta que llegan a la dirección de destino. Además de la dirección IP, también puede identificarse un ordenador por su nombre de dominio. Estos tienen una estructura jerárquica. Son una serie de letras separadas por puntos, de la forma cnice.mecd.es Esta forma es más fácil de recordar, ya que cada palabra entre puntos puede tener un significado. Entre la dirección IP y el nombre de dominio hay una relación biunívoca. De esta forma siempre que se da el nombre de un ordenador, en realidad se da su dirección IP.