Dispositivos de Red

Los hubs trabajan en la capa 1 en la capa fisica, los switches trabajan en la capa 2 y trabajan con direcciones fisicas de hardware MACs y los routers trabajan en la capa 3 y funcionan con direcciones logicas IPs.

SWITCH

Un switch o conmutador es un dispositivo de interconexión utilizado para conectar equipos en red formando lo que se conoce como una red de área local (LAN) y cuyas especificaciones técnicas siguen el estándar conocido como Ethernet (o técnicamente IEEE 802.3).

Switch de 50 puertos que permite constituir una red local de hasta 50 equipos conectados

Función

La función básica de un switch es la de unir o conectar dispositivos en red. Es importante tener claro que un switch NO proporciona por si solo conectividad con otras redes, y obviamente, TAMPOCO proporciona conectividad con Internet. Para ello es necesario un router.
En la actualidad las redes locales cableadas siguen el estándar Ethernet (prácticamente el 100 %) donde se utiliza una topología en estrella y donde el switch es el elemento central de dicha topología.

Velocidades

Podemos encontrar puertos definidos como 10/100, es decir, que pueden funcionar bajo los estándares 10BASE-T (con una velocidad de 10 Mbps) y 100BASE-TX (velocidad: 100 Mbps). Otra posibilidad es encontrar puertos 10/100/1000, es decir, añaden el estándar1000BASE-T (velocidad 1000 Mbps). También se pueden encontrar puertos que utilicen fibra óptica utilizando conectores hembra de algún formato para fibra óptica. Existen puertos 100BASE-FX y 1000BASE-X.
Por último, los switches de altas prestaciones pueden ofrecer puertos que cumplan con el estándar 10GbE, tanto en fibra como en cable UTP.

ACCESS POINT

Definicion

Access Point traducido significa punto de acceso. Se trata de un dispositivo utilizado en redes inalámbricas de área local (WLAN - Wireless Local Area Network), una red local inalámbrica es aquella que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente cercanas, sin necesidad de cables, estas redes funcionan a base de ondas de radio específicas. El Access Point entonces se encarga de ser una puerta de entrada a la red inalámbrica en un lugar específico y para una cobertura de radio determinada, para cualquier dispositivo que solicite acceder, siempre y cuando esté configurado y tenga los permisos necesarios.

Usos

Se utilizan para permitir el acceso de diversos dispositivos a la red inalámbrica de área local (WLAN), así como de interconectarlos y permitir el acceso a diversos servicios como Internet ó comunicación entre ellos. Dependiendo el modelo y su ubicación, estos pueden tener un ancho radio de alcance pero pueden perderla en caso de obstáculos como muros, maquinaria, vehículos, etc.

Caracteristicas

 + Permiten la conexión de dispositivos inalámbricos a la WLAN, como: teléfonos celulares modernos, Netbook, Laptop, PDA, Notebook e inclusive otros Access Point para ampliar las redes.
 + También cuentan con soporte para redes basadas en alambre (LAN - Local Area Network), que tienen un puerto RJ45 que permite interconectarse con Switch inalámbrico y formar grandes redes entre dispositivos convencionales e inalámbricos.
 + La tecnología de comunicación con que cuentan es a base de ondas de radio, capaces de traspasar muros, sin embargo entre cada obstáculo esta señal pierde fuerza y se reduce su cobertura.
 + El Access Point puede tener otros servicios integrados como expansor de rango y ampliar la cobertura de la red.
 + Cuentan con un alcance máximo de de cobertura, esto dependiendo el modelo, siendo la unidad de medida el radio de alcance que puede estar desde 30 metros (m) hasta mas de 100 m.
 + Cuentan con una antena externa para la correcta emisión y recepción de ondas, así por ende, una correcta transmisión de la información.

HUB

Definicion

Hub significa concentrador, se trata de un dispositivo utilizado en redes de área local (LAN - Local Area Network), una red local es aquella que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente cercanas por medio de cables. La función primordial del Hub es concentrar las terminales (otras computadoras cliente) y repetir la señal que recibe de todos los puertos, así todas las computadoras y equipos escuchan los mismo y pueden definir que información les corresponde y enviar a todas lo que se requiera; son la base de la creación de redes tipo estrella.

Usos

Se utilizan para la creación de redes locales con topología tipo estrella, en los cuáles se interconectan el resto de los equipos, así como para realizar análisis de redes, ya que al solamente repetir y repartir los mismos datos, se puede analizar fácilmente el tráfico e información que fluye por la red.

Características

+ Permiten concentrar todas las estaciones de trabajo (equipos clientes).
+ También pueden gestionar los recursos compartidos hacia los equipos clientes.
+ Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16 y hasta 32.
+ Son necesarios para crear las redes tipo estrella (todas las conexiones de las computadoras se concentran en un solo dispositivo).
+ Permiten la repetición de la señal y son compatibles con la mayoría de los sistemas operativos de red.
+ Tienen una función en la cuál pueden ser interconectados entre sí, pudiéndose conectar a otros Hub´s y permitir la salida de datos (conexión en cascada), por medio del último puerto RJ45.
+ Con las velocidades actuales de las redes LAN (10/100/1000) y el ancho de banda de los enlaces a Internet (1 Mbps hasta 200 Mbps), no se deben utilizar para repartir la señal en la red, ya que se puede dar el caso de tirar toda la red.

ROUTER

Definición

Router traducido significa ruteador lo que podemos interpretar como simplemente guía, también se le llama Router Industrial. Se trata de un dispositivo utilizado en redes de área local (LAN - Local Area Network), una red local es aquella que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente cercanas, por medio de cables. El Router permite la interconexión de redes LAN y su función es la de guiar los paquetes de datos para que fluyen hacia la red correcta e ir determinando que caminos debe seguir para llegar a su destino, básicamente para los servicios de Internet, los cuáles recibe de otro dispositivo como un módem del proveedor de Internet de banda ancha.

Usos

 Se utilizan cuándo se necesita un alto grado de precisión en la ruta que debe llevar la información, así como para interconectar redes y compartir Internet de banda ancha mientras cuente con la función para ello.

Caracteristicas

+ Permiten la conexión a la LAN desde otras redes, así como de las computadoras que así lo soliciten, principalmente para proveer de servicios de Internet.
+ Se puede interconectar con redes WLAN (Wireless Local Area Network), por medio de dispositivos inalámbricos como Access Point ó Routers Wi-Fi (Wireless Fidelity).
+ Permiten la conexión ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), la cuál permite el manejo de Internet de banda ancha y ser distribuido hacia otras computadoras por medio de cables UTP.

Direcciones IP - IPv4 e IPv6

Información General de Direcciones IP

Una dirección IP es como un número telefónico o una dirección de una calle. Cuando te conectas a Internet, tu dispositivo (computadora, teléfono celular, tableta) es asignado con una dirección IP, así como también cada sitio que visites tiene una dirección IP. El sistema de direccionamiento que hemos usado desde que nació Internet es llamado IPv4, y el nuevo sistema de direccionamiento es llamado IPv6. La razón por la cual tenemos que reemplazar el sistema IPv4 (y en última instancia opacarlo) con el IPv6 es porque Internet se está quedando sin espacio de direcciones IPv4, e IPv6 provee una exponencialmente larga cantidad de direcciones IP... Veamos los números:

Total de espacio IPv4: 4,294,967,296 direcciones.
Total de espacio IPv6: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones.

Direcciones IPv4

Para entender el por que el espacio de direcciones IPv4 es limitado a 4.3 mil millones de direcciones, podemos descomponer una dirección IPv4. Una dirección IPv4 es un número de 32 bits formado por cuatro octetos (números de 8 bits) en una notación decimal, separados por puntos. Un bit puede ser tanto un 1 como un 0 (2 posibilidades), por lo tanto la notación decimal de un octeto tendría 2 elevado a la 8va potencia de distintas posibilidades (256 de ellas para ser exactos). Ya que nosotros empezamos a contar desde el 0, los posibles valores de un octeto en una dirección IP van de 0 a 255.

Ejemplos de direcciones IPv4: 192.168.0.1, 66.228.118.51, 173.194.33.16

Si una dirección IPv4 está hecha de cuatro secciones con 256 posibilidades en cada sección, para encontrar el número de total de direcciones IPv4, solo debes de multiplicar 256*256*256*256 para encontrar como resultado 4,294,967,296 direcciones. Para ponerlo de otra forma, tenemos 32 bits entonces, 2 elevado a la 32va potencia te dará el mismo número obtenido.

Direcciones IPv6

Las direcciones IPv6 están basadas en 128 bits. Usando la misma matemática anterior, nosotros tenemos 2 elevado a la 128va potencia para encontrar el total de direcciones IPv6 totales, mismo que se mencionó anteriormente. Ya que el espacio en IPv6 es mucho mas extenso que el IPv4 sería muy difícil definir el espacio con notación decimal... se tendría 2 elevado a la 32va potencia en cada sección.

Para permitir el uso de esa gran cantidad de direcciones IPv6 más fácilmente, IPv6 está compuesto por ocho secciones de 16 bits, separadas por dos puntos (:). Ya que cada sección es de 16 bits, tenemos 2 elevado a la 16 de variaciones (las cuales son 65,536 distintas posibilidades). Usando números decimales de 0 a 65,535, tendríamos representada una dirección bastante larga, y para facilitarlo es que las direcciones IPv6 están expresadas con notación hexadecimal (16 diferentes caracteres: 0-9 y a-f).

Ejemplo de 
una dirección IPv6: 2607 : f0d0 : 4545 : 3 : 200 : f8ff : fe21 : 67cf


Sigue siendo una expresión muy larga pero es mas manejable que hacerlo con alternativas decimales.

Caracteristicas IPv6:

1. Mayor espacio de direcciones. El tamaño de las direcciones IP cambia de 32 bits a 128 bits, para soportar más niveles de jerarquías de direccionamiento y más nodos direccionables.
2. Simplificación del formato del “Header”, eliminando algunos campos del Header IPv4 o haciéndolos opcionales.
3. Paquetes IP eficientes y extensibles, sin que haya fragmentación en los routers alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, más simple, que agiliza su procesado por parte del router.
4. Posibilidad de paquetes con carga útil de datos de más de 65.355 bytes.
5. Seguridad en el núcleo del protocolo (IPsec).
6. Capacidad de etiquetas de flujo. Esta capacidad puede ser usada por un nodo origen para etiquetar paquetes pertenecientes a un flujo (flow) de tráfico particular que requiere manejo especial por los routers IPv6, tal como calidad de servicio no por defecto o servicios de tiempo real.
7. Autoconfiguración. La autoconfiguración de direcciones es más simple, especialmente en direcciones “Aggregatable Global Unicast”, los 64 bits superiores son separados por un mensaje desde el router (Router Advertisement) y los 64 bits más bajos son separados con la dirección MAC (en formato EUI-64). En este caso, el largo del prefijo de la subred es 64, por lo que no hay que preocuparse por la máscara de red. Además el largo del prefijo no depende del número de los “hosts” por lo tanto la asignación es más simple.
8. Renumeración y “multihoming”. Es posible cambiar el formato de numeración manteniendo la misma dirección IP facilitando así el cambio de proveedor de servicios.
9. Direccionamiento más eficiente en el “backbone” de la red, debido a la jerarquía de direccionamiento basada en “aggregation”.
10. Mejor calidad de servicio (QoS) y clase de servicio (CoS).
11. Mejor capacidad de autenticación y privacidad.

Ventajas y Desventajas de IPv6 sobre IPv4

Ventajas: 

1. La cantidad de direcciones IPv6 es tan alta que podrían asignarse 670 mil billones de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de La Tierra. Así, cada persona podrá tener direcciones propias para sus dispositivos.IPv6 incluye seguridad en sus especificaciones como son la encriptación de la información y la autentificación del remitente de dicha información.
2. IPv6 permite el uso de jumbogramas, paquetes de datos de mayor tamaño (hasta 64 bits)
3. IPv6 incluye en su estándar el mecanismo “plug and play”, lo cual facilita a los usuarios la conexión de sus equipos a la red. La configuración se realiza automáticamente. Esto permite que al conectar una máquina a una red IPv6, se le asigne automáticamente una (ó varias) direcciones IPv6.
4. IPv6 incluye mecanismos de movilidad más eficientes y robustos lo cual beneficiará no sólo a los usuarios de telefonía y dispositivos móviles, sino también (por ejemplo) tener buenas conexiones a internet durante los vuelos de avión.
5. IPv6 ha sido diseñado para ser extensible y ofrece soporte optimizado para nuevas opciones y agregados, permitiendo introducir mejoras en el futuro.
6. Al incorporar IPv6 una gran cantidad de direcciones, no será necesario utilizar NAT, y sus nuevas capacidades de Plug and Play, seguridad, y QoS implicarán mejores conexiones de voz.

Desventajas:

1. La necesidad de extender un soporte permanente. Necesita una dirección IPv4 o algún tipo de NAT en los routers pasarela. Problemas restantes de arquitectura. Más difíciles de memorizar.
2. La mayoria de redes son ipv4 entonces la implementación total de ipv6 seria muy costosa y tardaria mucho tiempo mientras tanto se requieren la implementación de los mecanismos de transición para la interacción de las 2 redes.