¿Qué tipos de redes existen según su alcance y tecnología? (capítulo 4)

Con anterioridad, ya hemos conocido en profundidad las redes locales (LAN), pero existen otros tipos de redes que se utilizan en diferentes contextos y para diferentes propósitos.

En esta nueva lección clasificaremos las redes informáticas desde distintos criterios, con especial atención al alcance geográfico (PAN, LAN, PAN, MAN, WAN), pero también veremos otras clasificaciones relevantes según tecnología, topología, medio de transmisión y relación funcional.

Esto te permitirá situar las redes locales en un contexto más amplio y comprender las diferencias con otras infraestructuras.

4.1. Introducción

Las redes de computadoras se pueden clasificar de muchas maneras. La más habitual es según su alcance geográfico, es decir, la extensión física que cubren. También se clasifican por el medio de transmisión, la topología, la relación funcional entre equipos o la tecnología de conmutación.

Para un técnico en sistemas microinformáticos y redes, es fundamental dominar estas clasificaciones porque determinan el diseño, los dispositivos, los protocolos y las técnicas de instalación y mantenimiento que se deben aplicar.

4.2. Clasificación según alcance geográfico

a) PAN (Personal Area Network) – Red de Área Personal

Es la red de menor alcance, diseñada para conectar dispositivos personales en un entorno muy reducido (unos pocos metros, típicamente < 10 m).

• Finalidad: interconectar periféricos y dispositivos de un solo usuario (ordenador, móvil, auriculares, smartwatch, teclado, ratón, etc.).
• Tecnologías típicas:
  • Bluetooth (IEEE 802.15.1): alcance de 1 a 100 m según clase.
  • NFC (Near Field Communication): alcance de pocos centímetros, usado para pagos móviles y emparejamiento.
  • IrDA (infrarrojos): obsoleto en muchos casos, pero aún usado en mandos a distancia.
  • ZigBee, Z-Wave (domótica, IoT).
  • USB inalámbrico (Wireless USB).
• Ejemplos: conectar unos auriculares Bluetooth al móvil, sincronizar un smartwatch con el teléfono, usar un teclado inalámbrico con una tablet.
• Diferencias con una LAN: una PAN es de uso personal, no suele tener administración central, y su alcance es mucho menor.

b) LAN (Local Area Network) – Red de Área Local

Red que cubre un área limitada (habitación, edificio, campus pequeño), con alta velocidad y baja latencia. Es la red que estudiamos en este módulo.

• Alcance: típicamente de 10 m a 1-2 km (en campus con fibra).
• Velocidad: de 100 Mbps a 10 Gbps en cable, Wi-Fi de decenas a miles de Mbps.
• Propiedad: privada, gestionada por la organización o usuario.
• Tecnologías principales: Ethernet (IEEE 802.3) en cable, Wi-Fi (IEEE 802.11) en inalámbrico.
• Ejemplos: la red de una oficina, de un aula de informática, de una vivienda.

c) MAN (Metropolitan Area Network) – Red de Área Metropolitana

Una MAN es una red que abarca una ciudad o un área metropolitana. Suele utilizarse para conectar múltiples ubicaciones dentro de una ciudad y proporcionar una mayor velocidad y ancho de banda en comparación con una WAN.

Un ejemplo de redes MAN son las utilizadas por empresas que tienen múltiples oficinas en una ciudad o por proveedores de servicios de telecomunicaciones para ofrecer conectividad de alta velocidad en áreas urbanas.

• Alcance: desde unos pocos kilómetros hasta decenas de kilómetros.
• Propiedad: puede ser privada (una empresa que une sus sedes en la misma ciudad) o pública (operadora de telecomunicaciones que ofrece servicios).
• Tecnologías: fibra óptica, enlaces inalámbricos punto a punto (WiMAX, microondas), Ethernet de alta velocidad, MPLS.
• Finalidad: interconectar delegaciones, campus universitarios, redes municipales, proveer acceso a Internet a barrios o polígonos industriales.
• Ejemplo: la red que une varios hospitales de una misma ciudad, o la red de una universidad con edificios repartidos por la urbe.

d) WAN (Wide Area Network) – Red de Área Extensa

Una WAN es una red que abarca una geografía más extensa, como una ciudad, un país o incluso múltiples países.

Estas redes se utilizan para conectar dispositivos en ubicaciones remotas y permitir la comunicación a larga distancia.

Por ejemplo, Internet es la WAN más grande y conocida. Además, las redes WAN privadas se utilizan en empresas que tienen oficinas en diferentes ubicaciones geográficas y necesitan conectividad entre ellas.

• Alcance: sin límite práctico, puede ser mundial.
• Propiedad: normalmente utiliza infraestructuras de operadoras de telecomunicaciones (líneas alquiladas, satélite, fibra submarina).
• Tecnologías: ADSL, fibra, MPLS, Frame Relay, ATM, satélite, 4G/5G, SD-WAN.
• Velocidad: variable, desde Mbps hasta Tbps en enlaces troncales.
• Finalidad: conectar redes LAN y MAN entre sí, permitir la comunicación global.
• Ejemplo: Internet, la red privada de una multinacional que une sus sedes en distintos países mediante VPN sobre Internet.

e) Comparativa PAN vs LAN vs MAN vs WAN

4.3. Otras clasificaciones de redes

a) Según el medio de transmisión

1. Redes cableadas (o guiadas):

• Utilizan cables de cobre (par trenzado, coaxial) o fibra óptica.
• Ventajas: mayor estabilidad, menor interferencia, velocidades altas, seguridad física (no se propagan por el aire).
• Desventajas: coste de instalación, falta de movilidad, necesidad de canalizaciones.

2. Redes inalámbricas (no guiadas):

• Usan ondas electromagnéticas (radio, infrarrojos, microondas).
• Tecnologías: Wi-Fi, Bluetooth, 4G/5G, satélite.
• Ventajas: movilidad, fácil despliegue en zonas sin cableado.
• Desventajas: interferencias, menor velocidad real, seguridad más compleja.

3. Redes mixtas:

• Combinan segmentos cableados e inalámbricos.
• Muy comunes: una LAN con PCs de sobremesa por cable y portátiles/móviles por Wi-Fi, conectados al mismo switch.

b) Según la relación funcional entre los equipos

1. Redes cliente-servidor:

• Hay equipos servidores que ofrecen recursos (archivos, impresión, aplicaciones, autenticación) y equipos clientes que los consumen.
• Ventajas: administración centralizada, seguridad, escalabilidad.
• Desventajas: dependencia del servidor, coste de hardware y software.

2. Redes punto a punto (P2P o igual a igual):

• Todos los equipos tienen el mismo rol y pueden actuar como cliente y servidor simultáneamente.
• Comunes en redes domésticas o grupos de trabajo pequeños.
• Ventajas: no requieren servidor dedicado, fáciles de montar.
• Desventajas: administración descentralizada, menor seguridad, no aptas para muchos usuarios.

3. Redes híbridas:

• Combinan elementos de cliente-servidor y P2P (p. ej., una LAN con un servidor de archivos y equipos que también comparten carpetas entre sí).

c) Según la topología física

Aunque se verá en detalle en la unidad 1.6, podemos anticipar:

• Estrella: todos los nodos se conectan a un punto central (switch).
• Bus: todos los nodos comparten un mismo cable troncal.
• Anillo: los nodos se conectan formando un círculo cerrado.
• Malla: cada nodo se conecta con varios o todos los demás.
• Árbol: combinación jerárquica de estrellas.

d) Según la tecnología de conmutación

1. Conmutación de circuitos: se establece un camino dedicado entre emisor y receptor (ej. telefonía clásica).
2. Conmutación de paquetes: los datos se dividen en paquetes que viajan independientemente y pueden seguir rutas distintas (ej. Internet).
3. Conmutación de celdas: similar a paquetes pero de tamaño fijo (ej. ATM).

e) Según la propiedad o uso

• Redes privadas: pertenecen a una organización y no son accesibles al público.
• Redes públicas: operadas por proveedores de servicios, accesibles mediante pago o libremente (ej. Internet, Wi-Fi público).

f) Según el alcance lógico o virtual

• VLAN (Virtual LAN): segmentación lógica dentro de una red física, creando subredes separadas aunque compartan el mismo hardware.
• VPN (Virtual Private Network): red privada virtual que crea un túnel cifrado a través de una red pública (normalmente Internet) para unir redes o acceder de forma remota y segura.

4.4. Importancia de conocer las clasificaciones

Para un técnico, estas clasificaciones no son meramente teóricas:

• Determinan qué dispositivos se deben instalar (un switch para LAN, un router para unir LAN y WAN, un AP para Wi-Fi).
• Influyen en el diseño del cableado y en la elección de medios.
• Ayudan a diagnosticar problemas: no es lo mismo un fallo en una WAN (dependiente de terceros) que en una LAN (bajo control local).
• Permiten comunicarse correctamente con otros profesionales y documentar la red.

4.5. Redes SAN, GAN y la Nube (de aprendizaje voluntario)

Otras redes interesantes de ser conocidas, aunque no entran dentro del contenido de la asignatura. 😉

a) Red de Área de Almacenamiento (SAN – Storage Area Network)

Una SAN es una red dedicada al almacenamiento de datos y al acceso rápido a dispositivos de almacenamiento, como discos duros y matrices de almacenamiento. Estas redes se utilizan para mejorar la gestión y el rendimiento del almacenamiento.

Las SAN son comunes en entornos empresariales donde se necesita un almacenamiento centralizado y de alto rendimiento, como centros de datos y servidores.

b) Red de Área Global (GAN – Global Area Network)

Una GAN es una red que abarca una geografía aún más grande, como la cobertura global. Estas redes se utilizan para la comunicación a nivel mundial y pueden incluir múltiples WAN interconectadas.

Las redes de telefonía móvil y las redes satelitales son ejemplos de GAN que permiten la comunicación a nivel mundial.

c) Redes en la nube

Para construir redes en la nube (cloud networks) se utilizan principalmente redes virtuales basadas en la tecnología de la nube.

Estas redes pueden ser una extensión de las redes locales (LANs) de una organización hacia la nube pública o pueden ser redes virtuales completamente independientes dentro de un entorno de nube pública o privada.

Relacionados: ¿Qué es la computación en la nube?, ¿Qué es la computación perimetral o edge computing?, ¿Qué es el almacenamiento en la nube?

Existen 2 tipos principales de redes que se utilizan para construir redes en la nube son:

4.5. 1. VPC (Virtual Private Cloud)

Este término se utiliza comúnmente en proveedores de servicios de nube como Amazon Web Services (AWS) y Google Cloud Platform (GCP). Un VPC es una red virtual aislada y segura que permite a las organizaciones crear y administrar sus propias redes en la nube. Los recursos de la nube, como instancias de servidores virtuales, bases de datos y almacenamiento, pueden desplegarse en un VPC y conectarse entre sí. Los usuarios pueden definir sus propias reglas de seguridad y enrutamiento en un VPC para controlar el acceso y el flujo de datos.

4.5.2. SDN (Software-Defined Networking)

Esta tecnología se utiliza en la construcción y gestión de redes en la nube para permitir la flexibilidad y la automatización en la asignación de recursos de red.

En lugar de depender de hardware físico, el SDN permite la configuración y gestión de redes de manera programática a través de software. Esto es especialmente útil en entornos de nube donde las redes pueden escalar rápidamente y adaptarse a las necesidades cambiantes de las aplicaciones y los servicios.

En la nube, las redes virtuales como los VPC y las tecnologías de SDN permiten a las organizaciones crear redes personalizadas, seguras y escalables que se adaptan a sus requerimientos específicos.

Estas redes son esenciales para el funcionamiento de aplicaciones y servicios en la nube, ya que proporcionan conectividad confiable y administración eficiente de los recursos de red en un entorno dinámico y escalable.

Resumen de la lección

• Según el alcance, las redes se clasifican en PAN (personal), LAN (local), MAN (metropolitana) y WAN (extensa).
• Existen otras clasificaciones: por medio de transmisión (cableadas, inalámbricas, mixtas), por relación funcional (cliente-servidor, P2P), por topología, por conmutación y por propiedad.
• Las VLAN y VPN son ejemplos de redes lógicas sobre infraestructuras físicas.
• Conocer estos tipos permite tomar decisiones correctas en instalación, configuración y mantenimiento.
• Breve explicación de redes en la nube.

Preguntas de autoevaluación

1. Define brevemente PAN, LAN, MAN y WAN, indicando su alcance aproximado.
2. ¿Qué tecnología es típica de una PAN? Pon dos ejemplos.
3. ¿Qué diferencia a una MAN de una LAN y de una WAN?
4. Explica la diferencia entre red cableada e inalámbrica y cuándo usarías cada una.
5. ¿En qué consiste una red cliente-servidor y cuáles son sus ventajas frente a una P2P?
6. ¿Qué es una VLAN y para qué sirve?
7. Pon un ejemplo real de cada tipo de red según alcance que puedas encontrar en tu entorno.

Con esto concluye el punto 1.4. Tipos de redes según alcance y tecnología. Si te parece bien, continuamos con el siguiente: 1.5. Elementos de una red local (hosts, dispositivos intermedios, medios, software).

IMPORTANTE: Hasta aquí llegaría el contenido necesario referente a otras redes, para afrontar la asignatura de Redes Locales en el FP de grado medio de SMR.
Salta directamente al apartado de Características y Topologías de una LAN, si eso es lo que buscas.
Por otro lado, yo me extendere en profundizar un poco más respecto a cada uno de los diferentes tipos de redes.

RECORDATORIO

Cada uno de estos tipos de redes tiene sus propias características, alcance y aplicaciones específicas y la elección de una u otra depende de los requisitos de conectividad y comunicación dentro de una organización o individuo en particular.

En resumen, el mundo de las redes es tan diverso como lo es nuestro entorno digital. Además de las LANs (Redes de Área Local) existen otras clases de redes que se adaptan y usan dentro de distintas escalas y necesidades.

Las WANs (Redes de Área Amplia) abarcan grandes distancias y conectan a personas y organizaciones de todo el mundo, permitiendo la comunicación global y el acceso a recursos compartidos a través de Internet.

Las MANs (Redes de Área Metropolitana) ocupan un punto intermedio, conectando áreas geográficas más amplias, como una ciudad, para facilitar la interconexión de oficinas, campus o instituciones.

Las SANs (Redes de Área de Almacenamiento) se enfocan en la transferencia eficiente de datos, especialmente para sistemas de almacenamiento compartido, como servidores y dispositivos de almacenamiento en red.

Las PANs (Redes de Área Personal) son redes de corto alcance que conectan dispositivos personales, como teléfonos móviles, tabletas y laptops, en entornos cercanos, brindando la capacidad de compartir datos y recursos de manera rápida y sencilla.

Las redes en la nube, las redes en la nube son un campo amplio y bastante complejo en el que si tenemos tiempo; entraremos en profundizar más adelante.

Cada tipo de red tiene su propio propósito y aplicación en un mundo cada vez más interconectado, en el que es importante comprender las diversas clases de redes para aprovechar al máximo las oportunidades de cada red si se quiere garantizar un rendimiento óptimo y una comunicación eficiente dentro de cada entorno concreto.

• SIGUIENTE: Redes WAN o de área amplia
• ANTERIOR: Funcionamiento Básico de una Red Local (LAN)
• Más Asignaturas: Ruta Aprendizaje SMR