Características de las redes locales: alcance, velocidad, retardo, errores, administración (capítulo 2)

En esta lección profundizaremos en las cinco características fundamentales que definen el comportamiento y las prestaciones de una LAN. El comprender estos parámetros es esencial para diseñar, instalar y mantener redes locales eficientes, así como para diagnosticar problemas de rendimiento.

2. Caraterísticas de una red local

A continuación, vamos aprender los parámetros más relevantes dentro de una red local o LAN: el alcance geográfico, la velocidad, el retardo, los errores y su administración.

2.1. Alcance geográfico

El alcance de una red local se refiere a la extensión física máxima que puede cubrir sin necesidad de repetidores o enlaces de larga distancia. Es la característica que más claramente distingue una LAN de otros tipos de redes.

a) Valores típicos

• En interiores (oficinas, viviendas): desde unos pocos metros hasta 100-200 metros por segmento de cable, según la tecnología.
• Con fibra óptica o enlaces inalámbricos punto a punto, una LAN puede extenderse entre edificios cercanos dentro de un mismo recinto (campus), alcanzando cientos de metros o incluso 1-2 km.
• Límite práctico: una LAN no debe superar unos pocos kilómetros; más allá se considera una MAN.

b) Factores que condicionan el alcance

• Medio de transmisión: el par trenzado de cobre tiene una longitud máxima de 100 m por enlace (según normas Ethernet), la fibra multimodo puede llegar a 550 m (10 Gbps) o 2 km (1 Gbps), y la fibra monomodo hasta decenas de kilómetros.
• Tecnología de red: Ethernet, Wi-Fi, etc., cada una con sus propios límites.
• Topología y dispositivos: los switches regeneran la señal y permiten ampliar la red, pero siempre dentro del ámbito local.
• Normativa y diseño: el cableado estructurado define distancias máximas entre áreas de trabajo y cuartos de comunicaciones.

c) Importancia

Conocer el alcance permite elegir correctamente los medios y dispositivos. Por ejemplo, si un puesto de trabajo está a 120 m del armario, no se puede usar un cable UTP directo; habrá que instalar un switch intermedio o usar fibra.

2.2. Velocidad de transmisión (ancho de banda)

La velocidad de una red local se refiere a la cantidad de datos que puede transferir por unidad de tiempo. Se mide en bits por segundo (bps) y sus múltiplos (Kbps, Mbps, Gbps, Tbps).

a) Velocidades habituales en LAN actuales

Nota: Las velocidades inalámbricas son velocidades de capa física; la velocidad útil real suele ser bastante menor (40-60 % del valor teórico) debido a interferencias, distancia y sobrecarga de protocolo.

b) Velocidad real vs. nominal

• La velocidad nominal es la del estándar.
• La velocidad real depende de: calidad del cableado, número de equipos, tráfico simultáneo, colisiones (en redes antiguas con hubs), configuración de duplex, etc.
• Herramientas como iperf o transferencia de archivos permiten medir el rendimiento real.

c) Importancia

La velocidad determina qué aplicaciones son viables. Por ejemplo, para vídeo 4K en streaming se recomienda al menos 25 Mbps por usuario, para copias de seguridad grandes conviene Gigabit o superior.

2.3. Retardo (latencia)

El retardo o latencia es el tiempo que tarda un bit (o paquete) en viajar desde el origen hasta el destino a través de la red. Se mide en milisegundos (ms) o microsegundos (µs).

a) Componentes del retardo

• Retardo de transmisión: tiempo para colocar todos los bits en el medio (depende del tamaño del paquete y la velocidad).
• Retardo de propagación: tiempo que tarda la señal en recorrer el medio físico (depende de la distancia y la velocidad de la luz en el medio).
• Retardo de procesamiento: tiempo que los dispositivos (switches, routers) tardan en examinar y reenviar.
• Retardo de cola: tiempo de espera en buffers cuando hay congestión.

b) Valores típicos en LAN

• En una LAN cableada bien dimensionada, la latencia entre dos equipos suele ser de menos de 1 ms (a menudo 0,1-0,5 ms).
• En Wi-Fi, la latencia es mayor (2-10 ms o más) debido a la contención del medio y retransmisiones.
• A través de un router hacia Internet, la latencia aumenta por la distancia y los saltos (10-100 ms típico).

c) Importancia

La latencia es crítica en aplicaciones en tiempo real: videoconferencia, VoIP, juegos online, control industrial. Una latencia alta aunque haya ancho de banda puede hacer inutilizable una aplicación interactiva.

2.4. Tasa de errores

La tasa de errores indica la proporción de bits o tramas que llegan dañados o no llegan. En una LAN, al ser un entorno controlado y de corta distancia, se espera una tasa muy baja.

a) Medidas

• BER (Bit Error Rate): bits erróneos / bits totales. En LAN cableadas con par trenzado y fibra, BER típico < 10⁻¹².
• Pérdida de tramas: tramas que no llegan a destino por errores o congestión. En redes Ethernet conmutadas modernas, prácticamente cero en condiciones normales.
• En Wi-Fi, la tasa de errores es mayor por interferencias electromagnéticas, obstáculos y atenuación, pero se corrige con retransmisiones automáticas (ARQ).

b) Causas de errores

• Interferencias electromagnéticas (cables cercanos a motores, fluorescentes).
• Conectores mal crimpados o sucios.
• Cables de baja calidad o excesivamente curvados.
• Longitudes superiores a las permitidas.
• Colisiones (en redes con hubs, ya obsoletas).

c) Importancia

Una tasa de errores elevada reduce la velocidad efectiva (por retransmisiones) y puede causar cortes. El diagnóstico de errores es clave en el mantenimiento.

2.5. Administración de la red

La administración se refiere al conjunto de tareas necesarias para que la red funcione correctamente, esté segura y se adapte a las necesidades de la organización.

a) Características de la administración en una LAN

• Propiedad y control local: el administrador tiene acceso físico y lógico a todos los dispositivos y puede aplicar políticas sin depender de terceros.
• Gestión de usuarios y permisos: control de acceso a recursos, cuentas, grupos.
• Monitorización y diagnóstico: supervisar tráfico, detectar fallos, medir rendimiento.
• Configuración y mantenimiento: actualizar firmware, cambiar parámetros, instalar parches.
• Documentación: mantener actualizados mapas de red, inventarios, incidencias.

b) Herramientas de administración

• Software de gestión de switches/routers (interfaz web, CLI, SNMP).
• Sistemas de monitorización (Nagios, Zabbix, PRTG).
• Herramientas de inventario y ticketing.
• Políticas de seguridad (firewall, VPN, control de acceso).

c) Importancia

Una LAN mal administrada se degrada, se vuelve insegura y provoca pérdidas de productividad. El técnico debe dominar estas tareas porque forman parte de su trabajo diario.

2.6. Relación entre las características

Estas cinco características están interrelacionadas. Por ejemplo:

• Si se aumenta la distancia (alcance) sin usar repetidores, la señal se atenúa y aumenta la tasa de errores.
• Si hay muchos errores, la velocidad efectiva disminuye por retransmisiones.
• Una administración eficiente permite detectar y corregir errores antes de que afecten a los usuarios.

Un buen diseño de red busca un equilibrio: alcance suficiente, velocidad adecuada, latencia baja, errores mínimos y administración sencilla.

Resumen de la lección

• Alcance: extensión física reducida, típicamente de metros a pocos kilómetros.
• Velocidad: de 100 Mbps a 10 Gbps en cable, Wi-Fi teórico hasta varios Gbps.
• Retardo: muy bajo, normalmente < 1 ms en cable, algo mayor en Wi-Fi.
• Errores: tasa ínfima en cable, mayor en inalámbrico pero corregida con retransmisiones.
• Administración: control total por parte del propietario, con herramientas de gestión y monitorización.

Preguntas de autoevaluación

1. ¿Qué diferencia el alcance de una LAN respecto a una MAN?
2. ¿Cuál es la longitud máxima de un cable UTP en Ethernet y por qué existe ese límite?
3. Explica la diferencia entre velocidad nominal y velocidad real.
4. ¿Qué es la latencia y por qué es importante en videoconferencias?
5. Menciona dos causas de errores en una red cableada.
6. ¿Qué ventajas tiene la administración local en una LAN?
7. Relaciona las cinco características estudiadas, ¿Cómo influye la distancia en la tasa de errores?

Con esto hemos terminamos el punto de las características principales de las redes locales, y vamos a continuar con la revisión de las ventajas e inconvenientes del montaje de una red local.