Introducción a las Redes de Computadoras

Guía completa sobre redes tipo estrella, construcción de cables, servidores locales y resolución de problemas

Introducción a las Redes de Computadoras

Una red de computadoras es un conjunto de dispositivos interconectados que pueden compartir recursos e información. Estas redes permiten la comunicación entre computadoras, impresoras, servidores y otros dispositivos a través de medios físicos o inalámbricos.

Las redes se clasifican según su alcance geográfico:

  • LAN (Local Area Network): Redes locales que cubren áreas pequeñas como oficinas o edificios.
  • MAN (Metropolitan Area Network): Redes metropolitanas que cubren ciudades.
  • WAN (Wide Area Network): Redes de área extensa que cubren países o continentes.

La topología de red define la disposición física o lógica de los dispositivos en la red. Una de las topologías más comunes y eficientes es la topología en estrella, donde todos los dispositivos se conectan a un punto central.

Topologías de Red

Principales topologías de red: estrella, bus, anillo y malla

Diagrama de Red Tipo Estrella en Cisco Packet Tracer

En Cisco Packet Tracer, una red tipo estrella se construye conectando todos los dispositivos finales (computadoras, impresoras, servidores) a un switch central. Esta configuración ofrece varias ventajas:

  • Fácil instalación y gestión: Cada dispositivo tiene su propia conexión al switch central.
  • Falla aislada: Si un cable o dispositivo falla, no afecta al resto de la red.
  • Escalabilidad: Es fácil añadir nuevos dispositivos conectándolos al switch.
  • Rendimiento óptimo: El switch gestiona el tráfico de manera eficiente entre dispositivos.
Diagrama Red Estrella Cisco Packet Tracer

Diagrama de red tipo estrella en Cisco Packet Tracer con switch central y dispositivos conectados

El switch actúa como el punto central de la red, gestionando todas las comunicaciones entre los dispositivos conectados a él.

Maqueta de Redes Tipo Estrella

Una maqueta física o virtual de red tipo estrella representa visualmente cómo los dispositivos se interconectan en esta topología. Los componentes típicos incluyen:

  • Switch central: Dispositivo de red que conecta todos los equipos.
  • Computadoras cliente: Dispositivos que acceden a los recursos de la red.
  • Servidor: Computadora dedicada a proporcionar servicios a la red.
  • Impresora de red: Dispositivo compartido por todos los usuarios.
  • Cables UTP: Medio físico de conexión entre dispositivos.
Maqueta Física Red Estrella

Maqueta física de red tipo estrella con switch, computadoras y servidor

La maqueta permite visualizar claramente la estructura jerárquica de la red, donde el switch central es el punto crítico: si falla, toda la red queda inoperativa. Sin embargo, esta topología facilita la detección y solución de problemas, ya que cada conexión es independiente.

Construcción de Cables de Red

Los cables de red tipo UTP (Unshielded Twisted Pair) son fundamentales para la conexión física en redes tipo estrella. La construcción correcta de estos cables sigue estándares internacionales que garantizan la compatibilidad y el rendimiento óptimo.

Cable UTP y Conector RJ45

Cable UTP con 8 hilos trenzados y conector RJ45 estándar

Cable Directo (Straight-through)

PC → Switch → Router

Uso: Conectar dispositivos diferentes

  • PC a Switch
  • PC a Router
  • Switch a Router

Configuración: Mismo estándar en ambos extremos

Cable Cruzado (Crossover)

PC ↔ PC | Switch ↔ Switch

Uso: Conectar dispositivos iguales

  • PC a PC
  • Switch a Switch
  • Router a Router

Configuración: T568A en un extremo y T568B en el otro

Estándares T568A y T568B

Comparación de los estándares de cableado T568A (izquierda) y T568B (derecha)

Proceso de construcción:

  1. Cortar el cable UTP a la longitud deseada
  2. Desnudar aproximadamente 2.5 cm del aislamiento exterior
  3. Separar y enderezar los 8 hilos internos
  4. Ordenar los hilos según el estándar elegido (T568A o T568B)
  5. Cortar los hilos al ras para que queden alineados
  6. Insertar los hilos en el conector RJ45
  7. Presionar con la crimpadora para fijar los contactos
  8. Verificar la conexión con un tester de cables

Creación de Servidor Local - Construcción de Red Tipo Estrella

La creación de un servidor local dentro de una red tipo estrella permite centralizar recursos y servicios para todos los dispositivos conectados. Este servidor puede proporcionar diversos servicios como:

  • Servidor web: Para alojar sitios web internos o aplicaciones
  • Servidor de archivos: Para compartir documentos y recursos
  • Servidor DHCP: Para asignar direcciones IP automáticamente
  • Servidor DNS: Para resolución de nombres dentro de la red
  • Servidor de impresión: Para gestionar impresoras compartidas
Servidor Local en Red Estrella

Servidor local conectado al switch central en una red tipo estrella

Pasos para la implementación:

  1. Seleccionar una computadora como servidor (preferiblemente con buen hardware)
  2. Instalar el software servidor apropiado (Apache, XAMPP, Windows Server, etc.)
  3. Configurar una dirección IP estática en el servidor
  4. Conectar el servidor al switch central de la red estrella
  5. Configurar los servicios necesarios y establecer permisos de acceso
  6. Configurar los clientes para acceder a los servicios del servidor

En una red tipo estrella, el servidor se conecta directamente al switch central, lo que permite que todos los dispositivos clientes accedan a sus servicios de manera eficiente y con baja latencia.

APB → Resolución de Problemas sobre Redes (Construcción de Red Estrella)

Diagnóstico de Red

Herramientas y proceso de diagnóstico para resolución de problemas de red

Escenario del Problema:

"En una red tipo estrella con 10 computadoras conectadas a un switch central, tres usuarios reportan que no pueden acceder a internet ni a los recursos compartidos del servidor. Los demás usuarios funcionan normalmente."

Método de Resolución de Problemas (APB - Aprendizaje Basado en Problemas):

  1. Análisis del problema: Identificar qué tienen en común los tres dispositivos afectados (misma ubicación, mismo tipo de conexión, misma configuración).
  2. Verificación física: Comprobar los cables de red, LEDs del switch, y conexiones físicas de los dispositivos afectados.
  3. Diagnóstico de red:
    • Ejecutar ipconfig (Windows) o ifconfig (Linux/Mac) para verificar configuración IP
    • Hacer ping al gateway (router) y al servidor local
    • Verificar si obtienen dirección IP por DHCP o si tienen configuración estática incorrecta
  4. Aislamiento del problema:
    • Conectar un dispositivo funcionando al puerto del switch de un dispositivo afectado
    • Conectar un dispositivo afectado a un puerto de un dispositivo funcionando
  5. Solución: Basado en las pruebas anteriores, aplicar la solución adecuada (reemplazar cable, reconfigurar IP, reiniciar switch, etc.)
  6. Verificación: Confirmar que los dispositivos afectados funcionan correctamente después de la solución.
  7. Documentación: Registrar el problema, la solución y las lecciones aprendidas para futuras referencias.
Herramientas de Diagnóstico

Herramientas comunes para diagnóstico de redes: tester de cables, software de monitoreo, comandos de red

Herramientas útiles para diagnóstico:

  • Tester de cables
  • Comandos: ping, tracert, ipconfig, netstat
  • Software de monitoreo de red
  • Logs del switch y router
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