Una red informática es mucho más que conectar un cable o escribir una dirección IP. Es un sistema de comunicación donde dispositivos diferentes deben ponerse de acuerdo sobre cómo identificarse, cómo transportar información, cómo encontrar el camino hasta el destino y qué hacer cuando algo falla.
Esta guía es el punto de entrada a nuestra serie de redes. Primero construiremos una visión general y después profundizaremos cada concepto en artículos independientes.
¿Qué es una red informática?
Una red informática es un conjunto de computadoras, servidores, teléfonos, sensores, switches, routers y otros dispositivos capaces de intercambiar información mediante medios y protocolos comunes.
En cualquier sistema de comunicación podemos reconocer varios elementos: un emisor, un receptor, un mensaje, una forma de codificarlo y un medio por el que viaja. En una red digital esos papeles cambian constantemente: un equipo puede ser cliente en una comunicación y servidor en otra.
¿Para qué construimos redes?
- Compartir acceso a Internet.
- Acceder a servidores y aplicaciones.
- Compartir archivos e impresoras.
- Comunicar personas mediante correo, voz o vídeo.
- Centralizar autenticación y administración.
- Conectar sedes y usuarios remotos mediante VPN.
- Ejecutar servicios distribuidos y sistemas de alta disponibilidad.
- Interconectar sensores, cámaras y dispositivos IoT.
Redes según su alcance
Las siglas PAN, LAN, CAN, MAN y WAN describen de forma aproximada el ámbito de una red.
- PAN: red personal, por ejemplo dispositivos alrededor de una persona.
- LAN: red de área local, como una casa, oficina o laboratorio.
- CAN: red que conecta edificios o zonas de un campus.
- MAN: red de alcance metropolitano.
- WAN: conecta zonas geográficamente distantes.
Internet es la gran red de redes: no pertenece a una única organización ni utiliza una sola tecnología física.
Medios de transmisión
Los datos necesitan un medio por el que viajar. Los más habituales son par trenzado de cobre, fibra óptica y radio.
El cable coaxial sigue existiendo en determinados sistemas, pero Ethernet moderno en redes locales utiliza principalmente cobre de par trenzado y fibra. Wi-Fi utiliza radio y comparte el medio de una manera muy distinta a Ethernet cableado.
NIC, switch, router y firewall
Estos dispositivos tienen funciones diferentes:
- NIC: conecta un equipo a la red.
- Switch: conecta dispositivos dentro de una red Ethernet y toma decisiones principalmente a partir de direcciones MAC.
- Router: comunica redes IP diferentes y decide por dónde enviar paquetes.
- Firewall: aplica una política que permite o bloquea tráfico según reglas.
Un mismo equipo puede desempeñar varias funciones. Por ejemplo, pfSense puede actuar simultáneamente como router, firewall, servidor DHCP y endpoint VPN.
Cliente y servidor
“Cliente” y “servidor” describen roles dentro de una comunicación, no necesariamente tipos físicos de computadora.
Cuando un navegador solicita una página es cliente del servidor web. Ese mismo servidor web puede convertirse en cliente cuando consulta una base de datos o un servicio DNS.
Modelo OSI y modelo TCP/IP
Los modelos por capas ayudan a separar responsabilidades. El modelo OSI utiliza siete capas como herramienta conceptual; el modelo TCP/IP refleja de forma más cercana los protocolos que utilizamos en Internet.
La ventaja de pensar por capas aparece al diagnosticar. Si no existe enlace físico, todavía no tiene sentido culpar a DNS. Si podemos hacer ping por IP pero no resolver nombres, el problema está en otra capa.
Ethernet, MAC y switching
En una LAN Ethernet cada interfaz posee una dirección MAC. Los switches aprenden qué direcciones aparecen detrás de cada puerto y reenvían las tramas al lugar apropiado.
Las VLAN permiten crear varios dominios lógicos de capa 2 sobre infraestructura compartida. No sustituyen un firewall, pero son una herramienta fundamental para segmentar redes.
IP, subredes y gateway
Una dirección IP identifica una interfaz dentro de una red IP. En IPv4 debemos comprender dirección, prefijo o máscara, red, hosts utilizables y broadcast.
El gateway es el router al que un equipo entrega paquetes destinados a otras redes.
El direccionamiento CIDR permite dividir bloques de forma flexible. Lo desarrollaremos con ejercicios en el artículo dedicado a subnetting.
ARP e ICMP
ARP permite que un host IPv4 averigüe qué dirección MAC corresponde a una dirección IP dentro de su red local.
ICMP transporta información de control y diagnóstico. Herramientas como ping utilizan ICMP, pero ICMP es mucho más que “el protocolo de ping”.
TCP, UDP y puertos
IP lleva paquetes entre hosts. Encima de IP, TCP y UDP ofrecen modelos de transporte diferentes.
TCP mantiene estado, ordena datos y proporciona mecanismos de retransmisión. UDP es más simple y deja muchas decisiones en manos de la aplicación.
Los puertos permiten que diferentes servicios compartan una misma dirección IP. Un puerto abierto no es por sí mismo “bueno” o “malo”: debe existir una aplicación que lo necesite y una política que determine quién puede alcanzarlo.
DNS y DHCP
DNS traduce nombres como universodigital.org a información necesaria para localizar servicios.
DHCP permite entregar automáticamente parámetros como dirección IP, gateway y DNS a los clientes.
NAT
NAT modifica direcciones —y en muchos casos puertos— al atravesar un dispositivo. En redes domésticas, PAT permite que muchos equipos privados compartan una dirección IPv4 pública.
NAT no debe confundirse con firewall: son funciones distintas aunque normalmente aparezcan en el mismo router.
Wi-Fi
Una WLAN comparte el medio radioeléctrico. Cobertura, interferencia, canales, ancho de canal, potencia y cantidad de clientes influyen tanto como la velocidad teórica anunciada por el punto de acceso.
La seguridad moderna debe evitar protocolos obsoletos y utilizar configuraciones WPA2/WPA3 adecuadas.
VPN
Una VPN crea conectividad lógica protegida sobre una red que no controlamos, normalmente Internet. Tecnologías como WireGuard, IPsec y OpenVPN resuelven casos diferentes y no deben seleccionarse únicamente por popularidad.
Servicios habituales de red
- DNS y DHCP.
- HTTP/HTTPS.
- SSH.
- NTP.
- SMTP, IMAP y otros protocolos de correo.
- SMB y NFS.
- Bases de datos.
- LDAP y Active Directory.
- VPN.
- Monitoreo y registro.
- Balanceo y proxy inverso.
- Telefonía IP.
Cómo diseñar una red
Antes de comprar equipos conviene responder preguntas básicas: cuántos usuarios tendremos, qué servicios necesitan, qué redes deben permanecer separadas, cuánto tráfico se espera, qué pasa si falla un switch y cómo se administrará la infraestructura.
Después podemos definir topología, direccionamiento, VLAN, routing, redundancia, seguridad, Wi-Fi y monitoreo.
Cómo aprender redes sin memorizar
La mejor forma de aprender es construir un pequeño laboratorio y observar el tráfico. Una computadora con VirtualBox, varias VMs y un firewall virtual como pfSense permite reproducir gran parte de los conceptos de esta serie sin comprar infraestructura empresarial.
También puede consultar nuestra introducción a pfSense y la serie de virtualización con Proxmox VE, donde utilizamos muchos de estos conceptos en escenarios reales.
Fuentes y referencias
- RFC 8200: Internet Protocol, Version 6
- RFC 9293: Transmission Control Protocol (TCP)
- RFC 768: User Datagram Protocol
- RFC 1034: Domain Names — Concepts and Facilities
Esta guía es el punto de entrada a nuestra serie de fundamentos de redes:
