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Topologías de Red: Cómo conectamos los sistemas

Internet no es más que la unión más o menos caótica de millones de ordenadores de todo el mundo, a través de líneas telefónicas, fibras ópticas o incluso por el aire, gracias a cientos de satélites y sistemas wireless.

Pero lo que verdaderamente la hace grande, es la unión, no de cada ordenador, sino de redes completas (LAN, redes de área local), que suelen conectarse normalmente a Internet a través de un único ordenador o router. La unión de millones de sistemas que representan a otras tantas máquinas que se conectan gracias a ellos, hacen infinita Internet, llamada con mucho acierto, “la red de redes”.

Pero cómo se conectan estas redes entre sí. Existen muchas técnicas y fórmulas para que podamos compartir archivos, conexión o jugar al mismo juego en red entre máquinas cercanas en el espacio. Explicaré los utensilios típicos de conexión, pues es probable que los veamos a diario en casa o en la oficina, y no terminemos de entender su función.

En 1973, Bob Metcalfe fue el primero en diseñar un cable y las reglas necesarias que transmitían información entre dos dispositivos en una red LAN, fue el nacimiento del tipo de red local más usado: Ethernet.

Ethernet es una de las maneras de comunicar ordenadores próximos. Se caracteriza por el uso de una sola línea de comunicación (que no tiene porqué ser un solo cable) por el que circula toda la información. Su principal ventaja es que para añadir un nuevo dispositivo a la red, no hace falta realizar ningún cambio, se añade, se le da una configuración y comienza a funcionar, pudiéndose comunicar con cualquier otro dispositivo ya enlazado en esa red.

En una red Ethernet, los paquetes de información (si no se encuentran en segmentos distintos) llegan a todos los dispositivos, no sólo al que está destinado. Lo que en realidad ocurre es que de toda la información que les llega, primero comprueban si son o no el verdadero destinatario. Si lo son, recogen la información y la procesan, si no, la dejan pasar, conscientes de que los distintos protocolos se encargarán de hacerla llegar a su destino legítimo.

Según está implementado Ethernet, es como si al mandar una carta del ordenador A al C, el cartero fuese al ordenador B preguntando, ¿es esta carta para usted? B la observara y finalmente dijera, no, es para mi vecino C. No tendría mayor importancia sino fuese porque tal carta no suele llevar sobre. ¡Es una postal! Así en una red de trabajo en una oficina, en una reunión con amigos donde se monte una red… etc, el nivel de intimidad es muy bajo. Con las herramientas adecuadas, se puede obtener toda la información de la red interna, independientemente de si va dirigida a ti o no.

Las redes Ethernet pueden estar divididas entre ellas mediante switches o hubs, que pueden ser vistos como “el punto de encuentro” entre los cables que salen de los ordenadores. Los switches son cajas donde se conectan los cables, y distinguen y separan las subredes entre sí. Los switches son dispositivos inteligentes que además de unir los ordenadores, se encargan de enrutar la información, y segmentar la red, de manera que si la información que proviene de un segmento distinto al tuyo no está destinada a tu ordenador concretamente, no podrá ser absorbida ni “esnifada”.

Los hubs son dispositivos mucho más sencillos, son simples concentradores de tráfico, necesarios para unir los ordenadores entre sí. Estos dispositivos permiten conocer a todos los usuarios de la red qué se está transmitiendo por ella, por lo que resultan poco seguros en redes en las que no se confíe. Ya casi están desapareciendo en favor de los switches, que eran más caros en un principio, pero el abaratamiento de precios ha llevado a fabricar sólo sistemas más inteligentes por el mismo precio. Donde antes se usaban hubs, hoy se utilizan switches sin haber ocasionado trauma alguno más que para aquellos que se aprovechaban de la ingenuidad de los hubs, que son más inseguros.

Según el tipo de cable que puede unir los ordenadores con los switches o los hubs o los ordenadores directamente entre sí, también podemos distinguir las redes. Existen redes basadas en un cable con una conexión llamada RJ-4. Estos cables son gruesos, con pequeños hilos separados en su interior, y un conector muy parecido al típico del teléfono, pero algo más grueso. Con él se consiguen velocidades de transmisión de diez o cien megabits por segundo. Se han convertido en el estándar de conexión LAN del momento, y hoy por hoy, la mayoría de los ordenadores traen una tarjeta de red que acepta este cable integrada en la placa. Si se utiliza RJ-45, es imprescindible el uso de hubs o switches para conectar más de dos ordenadores.

Pero antes de este tipo de cable se estilaba mucho el de tipo coaxial. En este caso, el cable no soporta más de diez megabits por segundo, lo que suponía un impedimento para muchas redes especializadas. Para este tipo de cable no eran necesarios ni hubs ni swithces, sino que todos los ordenadores se unían a un cable continuo, añadiendo un conector en forma de “T” en su tarjeta. Si era el último de la lista, se añadía un terminador, y si no, se continuaba con el cable hasta el próximo ordenador que se conectara. Aquí no había posibilidad de dividir la red, todos eran unidos de la misma forma y todos podían “ver” el tráfico general. El cable coaxial es visualmente muy parecido al cable de antena de la televisión y todas las tarjetas de red traían este tipo de conexión al principio de la popularización de Ethernet. Luego compartían RJ-45 y coaxial, más tarde las tarjetas se hicieron más pequeñas y preparadas sólo para RJ-45, y, hasta hace poco, las tarjetas de red se van perdiendo por venir integradas de serie en casi todas las placas base de los ordenadores.

Hemos dado un pequeño repaso por el tipo y la topología de las conexiones LAN, redes locales que nos conectan a Internet. Ahora ya sólo quedaría estudiar el protocolo TCP/IP que viaja por esta infraestructura para tener una idea muy cercana de cómo funciona esta maravilla que es la comunicación entre las máquinas.