¿Qué es una red de or­de­na­do­res? De­fi­ni­ción, ex­pli­ca­ción y ejemplos

Cuando compras un ordenador nuevo, lo primero que haces es co­ne­c­tar­lo a internet. Para ello, debes es­ta­ble­cer una conexión con el rúter, este recibe los datos de internet y los tra­n­s­fie­re luego al ordenador.

Pero esto no es todo; en otro paso, también puedes conectar al rúter una impresora, un sma­r­t­pho­ne o un televisor, de manera que todos estos di­s­po­si­ti­vos también queden co­ne­c­ta­dos a internet. Así, habrás empleado un elemento de co­n­mu­ta­ción central para in­te­r­co­ne­c­tar di­fe­re­n­tes di­s­po­si­ti­vos y crear una red propia.

¿Qué significa esto exac­ta­me­n­te?

En in­fo­r­má­ti­ca, una red de co­mpu­tado­ras implica la conexión de al menos dos sistemas in­fo­r­má­ti­cos, ya sea por cable o, de forma in­alá­m­bri­ca, por ra­dio­fre­cue­n­cia. La red más sencilla es la conexión de dos or­de­na­do­res mediante un cable. En estos casos, se habla de una red peer to peer. Aquí no hay di­fe­re­n­cias je­rá­r­qui­cas, ambos pa­r­ti­ci­pa­n­tes están al mismo nivel. Ambos or­de­na­do­res tienen acceso a los datos del otro equipo y pueden usar recursos co­m­pa­r­ti­dos como la memoria de al­ma­ce­na­mie­n­to, programas o pe­ri­fé­ri­cos (im­pre­so­ras, etc.).

Ac­tua­l­me­n­te, las redes de or­de­na­do­res suelen ser un poco más complejas y cuentan con más elementos que si­m­ple­me­n­te dos or­de­na­do­res. En los sistemas con más de dos pa­r­ti­ci­pa­n­tes se usan, por defecto, redes cliente-servidor. En este caso, un ordenador hace de elemento de co­n­mu­ta­ción central (servidor) y pone sus recursos a di­s­po­si­ción de los demás pa­r­ti­ci­pa­n­tes de la red (clientes).

Ya hemos me­n­cio­na­do la WLAN (Wireless Local Area Network o red de Wi-Fi), un ejemplo perfecto de pequeña red servidor-cliente. Los di­fe­re­n­tes di­s­po­si­ti­vos del hogar están co­ne­c­ta­dos al rúter por ra­dio­fre­cue­n­cia y este funciona como nodo central (servidor). El rúter, a su vez, está conectado a una red mucho más grande: Internet.

Como los di­s­po­si­ti­vos están co­ne­c­ta­dos al rúter como clientes, pueden usar el mismo recurso que el servidor, es decir, Internet, ya que forman parte de la red. Además, los di­s­po­si­ti­vos se pueden comunicar entre ellos mismos sin necesidad de una conexión directa. Puedes, por ejemplo, enviar una orden de impresión del ordenador a una impresora con capacidad WLAN sin conectar dicha impresora al ordenador mediante un cable.

Antes de que se asentaran las redes de or­de­na­do­res actuales, la co­mu­ni­ca­ción entre di­fe­re­n­tes or­de­na­do­res y te­r­mi­na­les era muy co­m­pli­ca­da. La conexión entre or­de­na­do­res se realizaba con cables LAN. Las cajas de co­n­mu­ta­ción mecánicas (switches) permitían el uso co­m­pa­r­ti­do de los pe­ri­fé­ri­cos. Pero, debido a la li­mi­ta­ción física (la longitud del cable), los di­s­po­si­ti­vos y los or­de­na­do­res tenían que estar siempre cerca.

La tarea principal de una red de or­de­na­do­res es ofrecer una pla­ta­fo­r­ma de in­te­r­ca­m­bio de datos y uso co­m­pa­r­ti­do de recursos a sus pa­r­ti­ci­pa­n­tes. Esta tarea es tan im­po­r­ta­n­te que cuesta imaginar gran parte de nuestro día a día y entorno de trabajo sin redes de or­de­na­do­res.

Veamos un ejemplo práctico: en una oficina co­n­ve­n­cio­nal, cada puesto de trabajo cuenta con su propio ordenador. Sin una conexión entre los or­de­na­do­res, sería muy co­m­pli­ca­do para un equipo realizar un proyecto común, ya que no habría un punto común para compartir o almacenar do­cu­me­n­tos digitales o in­fo­r­ma­ción y los co­la­bo­ra­do­res no podrían usar de­te­r­mi­na­dos programas de forma conjunta tal y como estamos aco­s­tu­m­bra­dos hoy en día.

Además, en muchas oficinas solo hay una impresora, o solo unas pocas de uso co­m­pa­r­ti­do. Sin red, los técnicos tendrían que conectar cada ordenador con la impresora, una solución muy poco cómoda a nivel técnico. La red de or­de­na­do­res soluciona este problema de la manera más elegante, ya que todos los or­de­na­do­res quedan co­ne­c­ta­dos a la impresora mediante un nodo central.

Ventajas pri­n­ci­pa­les de las redes de or­de­na­do­res:

• Uso de datos co­m­pa­r­ti­dos
• Uso de recursos co­m­pa­r­ti­dos
• Control central de programas y datos
• Al­ma­ce­na­mie­n­to y guardado central de datos
• Uso co­m­pa­r­ti­do de potencia de re­n­di­mie­n­to y capacidad de al­ma­ce­na­mie­n­to
• Gestión sencilla de au­to­ri­za­cio­nes y re­s­po­n­sa­bi­li­da­des

Cuando se trata de redes más grandes, por ejemplo, en una empresa, el servidor suele ser un ordenador central. En este ordenador no se ejecutan apli­ca­cio­nes ni programas co­n­ve­n­cio­na­les, sino software y servicios es­pe­cí­fi­cos de servidor. El servidor debe estar siempre en fu­n­cio­na­mie­n­to, mientras que los demás or­de­na­do­res (clientes) se pueden apagar sin problema.

En una red servidor-cliente, la co­mu­ni­ca­ción entre ambos elementos se realiza de la siguiente manera: primero, el cliente realiza una consulta (request) al servidor; el servidor valora la consulta y transmite datos (response). En este modelo, siempre es el cliente el que contacta al servidor, nunca al revés.

Para que la co­mu­ni­ca­ción entre los distintos co­m­po­ne­n­tes de una red de co­mpu­tado­ras pueda rea­li­zar­se sin co­m­pli­ca­cio­nes, existen los de­no­mi­na­dos pro­to­co­los de red. Estos pro­to­co­los regulan el in­te­r­ca­m­bio de datos y de­te­r­mi­nan cómo se establece y deshace la co­mu­ni­ca­ción y qué datos se tra­n­s­mi­ten. Por norma general, existen varios pro­to­co­los de red, están or­ga­ni­za­dos en di­fe­re­n­tes capas je­rá­r­qui­cas y cada uno se ocupa de una tarea parcial.

También hay que ga­ra­n­ti­zar que el emisor y el receptor se puedan asignar de manera correcta. Para esto, existen las di­re­c­cio­nes de red. En las redes de or­de­na­do­res cada equipo suele contar con una dirección IP para ide­n­ti­fi­car­lo de manera ine­quí­vo­ca, algo parecido a los números de teléfono. Esta dirección IP interna solo sirve para la co­mu­ni­ca­ción entre los pa­r­ti­ci­pa­n­tes de la red local. En la co­mu­ni­ca­ción por Internet, en cambio, se usan di­re­c­cio­nes IP externas que el proveedor de internet asigna de manera au­to­má­ti­ca.

Además, se distingue entre di­re­c­cio­nes IPv4 y di­re­c­cio­nes IPv6. Las di­re­c­cio­nes IPv4 fueron el estándar en su momento, pero solo se pudieron asignar aprox. 4,3 mil millones de estas di­re­c­cio­nes. Debido al enorme cre­ci­mie­n­to de Internet, pronto hicieron falta más di­re­c­cio­nes IP. Por ello, se ha de­sa­rro­lla­do el nuevo estándar IPv6, que permite generar hasta 3,4 x 10³⁸ (en palabras: 340 se­x­ti­llo­nes) di­re­c­cio­nes di­fe­re­n­tes. Un número que debería ser su­fi­cie­n­te para el futuro.

Puedes consultar in­fo­r­ma­ción más detallada sobre el protocolo IP y su papel de­te­r­mi­na­n­te en las redes de or­de­na­do­res en nuestro artículo ¿Qué es el protocolo de Internet?.

Las redes se dividen en di­fe­re­n­tes tipos de redes según el tipo de tra­n­s­mi­sión y su alcance, en función de cómo, a dónde y en qué rango se tra­n­s­mi­ten los datos.

En cuanto al tipo de tra­n­s­mi­sión, se distingue entre redes por ra­dio­fre­cue­n­cia y redes por cable. Un ejemplo de red por ra­dio­fre­cue­n­cia son las redes WLAN, basadas en el estándar IEEE 802.11 (de­no­mi­na­ción in­te­r­na­cio­nal: Wi-fi) o la te­c­no­lo­gía LTE en teléfonos móviles y sma­r­t­pho­nes. Las redes por cable como las redes DSL también se denominan Internet de banda ancha.

El alcance de las redes se clasifica de la siguiente manera:

• Personal Area Network (PAN): denomina la conexión entre di­s­po­si­ti­vos en un entorno cercano, hasta aprox. 10 metros. Algunos ejemplos serían la te­c­no­lo­gía Bluetooth o el servicio de red wifi ad hoc Airdrop de Apple.
• Local Area Network (LAN): las redes locales son de las más ex­te­n­di­das y se usan en hogares o empresas pequeñas y medianas.
• Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN): este término designa redes de una ciudad o una región.
• Wide Area Network (WAN): las Wide Area Networks son, por ejemplo, las redes su­pra­rre­gio­na­les o de telefonía móvil de cada país.
• GAN (Global Area Network): el ejemplo más conocido de red global es Internet.

Debes tener en cuenta que los tipos de red se solapan pa­r­cia­l­me­n­te. Como usuario de una red WLAN estás usando, a su vez, una red WAN o GAN en cuanto te conectas a Internet.