Interconexión de Redes: Conectando el Mundo Digital

Índice

1. ¿Qué es la interconexión de redes?
2. Dispositivos de interconexión de redes
3. Tendencias tecnológicas y del mercado

1. ¿Qué es la interconexión de redes?

Cuando se diseña una red de datos, se busca aprovechar al máximo el potencial de sus capacidades. Para lograr esto, la red debe estar preparada para establecer conexiones a través de otras redes, sin importar sus características específicas. El objetivo de la interconexión de redes (internetworking) es proporcionar un servicio de comunicación de datos que involucre diversas redes con diferentes tecnologías de forma transparente para el usuario. Este concepto permite ignorar las cuestiones técnicas particulares de cada red al diseñar las aplicaciones que utilizarán los usuarios de los servicios.

Los dispositivos de interconexión de redes son esenciales para superar las limitaciones físicas de los elementos básicos de una red, extendiendo las topologías de esta. Algunas de las ventajas que ofrece la interconexión de redes de datos son:

• Compartición de recursos dispersos.
• Coordinación de tareas entre diversos grupos de trabajo.
• Reducción de costos, al aprovechar recursos de otras redes.
• Aumento de la cobertura geográfica.

Tipos de Interconexión de Redes

Se pueden distinguir dos tipos de interconexión de redes, dependiendo del ámbito de aplicación:

Interconexión de Área Local (RAL con RAL)

Una interconexión de área local conecta redes que están geográficamente cercanas, como puede ser la conexión de redes de un mismo edificio o entre edificios, creando así una Red de Área Metropolitana (MAN).

Interconexión de Área Extensa (RAL con MAN y RAL con WAN)

La interconexión de área extensa conecta redes geográficamente dispersas, por ejemplo, redes situadas en diferentes ciudades o países, formando una Red de Área Extensa (WAN).

2. Dispositivos de Interconexión de Redes

Concentradores (Hubs)

El término concentrador o hub describe la manera en que las conexiones de cableado de cada nodo de una red se centralizan y conectan en un único dispositivo. Se aplica comúnmente a concentradores Ethernet, Token Ring y FDDI (Fiber Distributed Data Interface), soportando módulos individuales que concentran múltiples funciones en un solo dispositivo. Normalmente, los concentradores incluyen ranuras para aceptar varios módulos y un panel trasero común para funciones de encaminamiento, filtrado y conexión a diferentes medios de transmisión (por ejemplo, Ethernet y Token Ring).

Los primeros hubs o de "primera generación" son cajas de cableado avanzadas que ofrecen un punto central de conexión conectado a varios puntos. Sus principales beneficios son la conversión de medio (por ejemplo, de coaxial a fibra óptica) y algunas funciones de gestión bastante primitivas, como el particionamiento automático cuando se detecta un problema en un segmento específico.

Los hubs inteligentes de "segunda generación" aprovechan las capacidades de gestión ofrecidas por las topologías radiales (Token Ring y Ethernet). Estos dispositivos permiten la gestión, supervisión y control remoto, dando a los administradores de la red la oportunidad de mantener un mayor tiempo de funcionamiento gracias a la aceleración del diagnóstico y resolución de problemas. Sin embargo, tienen limitaciones cuando se intentan usar como herramientas universales para la configuración y gestión de arquitecturas complejas y heterogéneas.

Los nuevos hubs de "tercera generación" ofrecen procesamiento basado en arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer) junto con múltiples placas de alta velocidad. Estas placas están formadas por varios buses independientes de Ethernet, Token Ring, FDDI y gestión, eliminando así la saturación de tráfico que afecta a los productos de segunda generación.

Repetidores

El repetidor es un elemento que permite la conexión de dos tramos de red, teniendo como función principal regenerar eléctricamente la señal, para alcanzar distancias mayores manteniendo la calidad de la señal a lo largo de la red. De esta forma, teóricamente, se puede extender la longitud de la red hasta el infinito.

Un repetidor interconecta múltiples segmentos de red en el nivel físico del modelo de referencia OSI. Por esto, solo se pueden utilizar para unir dos redes que tengan los mismos protocolos de nivel físico. Los repetidores no discriminan entre los paquetes generados en un segmento y los que son generados en otro segmento, por lo que los paquetes llegan a todos los nodos de la red. Debido a esto, existen mayores riesgos de colisiones y congestión de la red.

Los repetidores se pueden clasificar en dos tipos:

• Locales: Cuando enlazan redes cercanas.
• Remotos: Cuando las redes están alejadas y se necesita un medio intermedio de comunicación.

Las ventajas de los repetidores incluyen:

• Incremento de la distancia cubierta por la RAL.
• Transmisión de datos sin retardos.
• Transparente a los niveles superiores al físico.

Sin embargo, también tienen desventajas:

• Incremento de la carga en los segmentos que interconectan.

Puentes (Bridges)

Los puentes son elementos inteligentes que conectan dos subredes, transmitiendo de una a otra el tráfico generado no local. Al distinguir entre tráfico local y no local, estos dispositivos disminuyen la cantidad total de paquetes circulando por la red, lo que reduce las colisiones y la congestión.

Los puentes operan en el nivel de enlace del modelo OSI, específicamente en el nivel de trama MAC (Medium Access Control). Se utilizan para conectar o extender redes similares, es decir, aquellas que tienen protocolos idénticos en los dos niveles inferiores OSI. Esto permite que las redes conectadas a través de un puente parezcan ser una única red, ya que realizan su función de manera transparente.

Encaminadores (Routers)

Los encaminadores son dispositivos inteligentes que operan en el nivel de red del modelo de referencia OSI. Su función principal es enviar paquetes de datos de un protocolo a otro, convirtiendo los paquetes de información de la red de área local en paquetes que pueden ser enviados a través de redes de área extensa.

Durante el envío, el router examina el paquete en busca de la dirección de destino y consulta su tabla de direcciones, la cual mantiene actualizada intercambiando información con otros routers para establecer rutas de enlace a través de las redes interconectadas.

Pasarelas (Gateways)

Las pasarelas son dispositivos diseñados para facilitar el acceso entre sistemas o entornos que soportan diferentes protocolos. Operan en los niveles más altos del modelo OSI y realizan conversiones de protocolos para la interconexión de redes que utilizan diferentes estándares.

A continuación, se describen algunos tipos de gateways:

• Gateway asíncrono: Permite a los usuarios de computadoras personales acceder a grandes ordenadores asíncronos a través de un servidor de comunicaciones.
• Gateway TCP/IP: Proporciona servicios de comunicación con el exterior a través de redes de área local o extensa.
• Gateway FAX: Facilita el envío y recepción de documentos de fax.

Conmutadores (Switches)

Los conmutadores tienen la funcionalidad de los concentradores, pero añaden la capacidad principal de dedicar todo el ancho de banda de forma exclusiva a cualquier comunicación entre sus puertos. Esto se logra porque el conmutador no actúa como un repetidor multipuerto, sino que envía paquetes de datos únicamente a la puerta de destino. Esta tecnología permite que cada puerto disponga de toda la capacidad del ancho de banda disponible.

3. Tendencias Tecnológicas y del Mercado

Las principales tendencias en el mercado de sistemas de interconexión de redes incluyen:

• Tendencias de encaminamiento: Con cada vez más ofertas de productos, los fabricantes están incorporando nuevas facilidades de encaminamiento.
• Equipos de interconexión de bajo costo: Se están presentando soluciones accesibles que permiten la interconexión de dependencias remotas, integrando capacidades de encaminamiento en diversos dispositivos.
• Routers multiprotocolo: Estos dispositivos han permitido a los usuarios transportar múltiples protocolos sobre la misma infraestructura, facilitando la interoperabilidad.

Conclusión

La interconexión de redes es esencial para el funcionamiento eficiente de la infraestructura de comunicación moderna. A medida que la tecnología avanza y las organizaciones buscan optimizar su conectividad, la comprensión de estos conceptos y dispositivos se vuelve cada vez más crucial. Al implementar soluciones efectivas de interconexión, las empresas pueden mejorar su productividad, reducir costos y asegurar una comunicación fluida y segura en un entorno cada vez más interconectado. ¡El futuro de la comunicación digital es brillante!