Comprensión de enrutadores, conmutadores y hardware de red

Hoy echamos un vistazo al hardware de redes domésticas: qué hacen las piezas individuales, cuándo las necesita y cómo implementarlas de la mejor manera. Siga leyendo para obtener una imagen más clara de lo que necesita para optimizar su red doméstica.

¿Cuándo necesitas un interruptor? ¿Un concentrador? ¿Qué hace exactamente un enrutador? ¿Necesita un enrutador si tiene una sola computadora? La tecnología de red puede ser un área de estudio bastante compleja, pero con los términos correctos y una visión general de cómo funcionan los dispositivos en su red doméstica, puede implementar su red con confianza..

Entendiendo la red doméstica a través de diagramas de red

En lugar de comenzar con un glosario de términos de redes y, en el proceso, utilice términos técnicos sin un punto de referencia fácil, veamos los diagramas de red. Aquí está la configuración de red más simple disponible: una computadora conectada directamente a un módem que a su vez está conectado a través de un enlace de línea telefónica / cable / fibra óptica al proveedor de servicios de Internet de la persona..

No se vuelve menos complicado que este acuerdo, pero hay un precio que pagar por la simplicidad de la configuración. Este usuario no puede acceder a Internet con un dispositivo Wi-Fi (por lo tanto, no tiene acceso para teléfonos inteligentes, tabletas u otros dispositivos inalámbricos) y pierde los beneficios de tener un enrutador entre su computadora y el Internet más grande. Vamos a introducir un enrutador y resaltar los beneficios de usar uno. En el diagrama a continuación, hemos introducido dos elementos a la red: un enrutador inalámbrico y una computadora portátil que se conecta a la red a través de esa conexión inalámbrica.

¿Cuándo se debe utilizar un enrutador? Dado el bajo costo de los enrutadores domésticos y los beneficios obtenidos al instalar uno en su red siempre debe usar un enrutador (que casi siempre incluye una función de firewall).

Los enrutadores domésticos son en realidad una combinación de tres componentes de red: un enrutador, un firewall y un conmutador. En un entorno comercial, las tres piezas de hardware se mantienen separadas, pero los enrutadores de los consumidores son casi siempre una combinación de los componentes de enrutamiento y de conmutación con un firewall agregado en buena medida. Primero veamos lo que hace la función de enrutador.

En el nivel más básico, un enrutador une dos redes, la red dentro de su hogar (ya sea grande o pequeña) y la red fuera de su hogar (en este caso, Internet). El módem de banda ancha que le proporcionó su ISP solo es adecuado para vincular una sola computadora a Internet y, por lo general, no incluye ningún tipo de funcionalidad de enrutamiento o conmutación. Un enrutador realiza las siguientes funciones:

• IP compartida: Su ISP le asigna una dirección IP. Si tiene una computadora de escritorio, una computadora portátil, una caja de medios en su TV y un iPad, esa única dirección IP claramente no la cortará. Un enrutador administra esas conexiones múltiples y asegura que los paquetes de información correctos vayan a los lugares correctos. Sin esta función, no habría manera de que una persona en el escritorio y una persona en la computadora portátil naveguen por la web, ya que no habría distinción entre qué computadora estaba solicitando qué.
• Traducción de direcciones de red (NAT): En relación con la función de intercambio de IP, NAT modifica los encabezados en paquetes de información que entran y salen de su red para que se enruten al dispositivo adecuado. Piense en NAT como una recepcionista muy útil dentro de su enrutador que sabe exactamente dónde debe ir cada paquete entrante / saliente e imprime el departamento en consecuencia.
• Configuración dinámica del host: Sin DHCP, tendría que configurar manualmente y agregar todos los hosts a su red. Esto significa que cada vez que una computadora nueva ingresa a la red, tendrá que asignarle manualmente una dirección en la red. DHCP lo hace automáticamente para que cuando conecte su XBOX a su enrutador, su amigo se conecte a su red inalámbrica o agregue una nueva computadora, se asigne una dirección sin interacción humana..
• Cortafuegos: Los enrutadores actúan como cortafuegos básicos de diversas maneras, incluido el rechazo automático de los datos entrantes que no forman parte de un intercambio en curso entre una computadora dentro de su red y el mundo exterior. Si solicita un flujo de música de Pandora, por ejemplo, su enrutador dice: “Lo estamos esperando, adelante” y ese flujo de datos se dirige al dispositivo que realizó la solicitud. Por otro lado, si una ráfaga repentina de sondeo de puertos proviene de una dirección desconocida, su enrutador actúa como un portero y rechaza las solicitudes, ocultando sus computadoras de manera efectiva. Incluso para un usuario con una sola computadora, un simple enrutador de $ 50 vale la pena solo por la funcionalidad del firewall.

Además de la funcionalidad de red interna y externa descrita anteriormente, los enrutadores domésticos también actúan como un conmutador de red. Un conmutador de red es una pieza de hardware que facilita la comunicación entre computadoras en una red interna. Sin la función de conmutación, los dispositivos podrían hablar a través del enrutador a una gran red de Internet, pero no entre sí, algo tan simple como copiar un MP3 de su computadora portátil a su escritorio a través de la red sería imposible.

La mayoría de los enrutadores tienen cuatro puertos Ethernet que le permiten conectar cuatro dispositivos y hacer que se comuniquen a través de la función de conmutador. Si necesita más de cuatro conexiones Ethernet, deberá actualizar a un enrutador con un banco de puertos más grande (una propuesta bastante costosa que generalmente solo aumentará hasta ocho puertos) o puede elegir un conmutador dedicado. Nota: solo necesitas actualizar si te estás quedando sin físico Puertos para conexiones de línea dura. Si solo tiene una computadora y una impresora conectada a la red en su enrutador de cuatro puertos (y todo lo demás en su red está basado en Wi-Fi) no hay necesidad de actualizar para obtener puertos físicos. Dicho esto, echemos un vistazo a una red con un conmutador dedicado.

Aunque el límite de cuatro puertos en la mayoría de los enrutadores domésticos fue más que suficiente para la mayoría de los usuarios domésticos, los últimos 10 años han traído un aumento significativo en la cantidad de dispositivos de red dentro del hogar. No es infrecuente tener varias computadoras, varias consolas de juegos, centros multimedia, impresoras, servidores de archivos y más, todo lo que se conecta a la LAN de Ethernet (mientras que usted puede salirse con la suya de poner su Wii en la red Wi-Fi para cosas como la transmisión de video dedicada y el acceso al servidor de medios (es mucho más preferible tener una conexión de línea dura). Una vez que haya alcanzado ese nivel de saturación del dispositivo, es necesario agregar un conmutador con ocho, 16 o más puertos para que sea compatible con su red doméstica en crecimiento.

Como nota al margen, históricamente la gente a menudo confiaba en los centros porque eran mucho más baratos que los interruptores caros. Un concentrador es un simple dispositivo de red que no examina ni administra el tráfico que lo atraviesa, es un dispositivo de red "tonto"; por el contrario, los conmutadores interactúan con los paquetes de datos y los dirigen activamente. Debido a que los concentradores no tienen componentes de administración, hay frecuentes colisiones entre paquetes, lo que conduce a una disminución general del rendimiento. Los hubs sufren una serie de deficiencias técnicas que puede leer aquí. Los conmutadores de redes de grado de consumo han bajado de precio de manera tan abrupta en los últimos 10 años que muy pocos hubs se fabrican (Netgear, uno de los mayores fabricantes de hubs de consumidores, ni siquiera los fabrica). Debido a las deficiencias de los centros de red y los bajos precios de los conmutadores de red de calidad para el consumidor No podemos recomendar el uso de un hub. Cuando puede adquirir un conmutador de 8 puertos de alta velocidad perfectamente bueno por $ 25, no hay una buena razón para usar un concentrador desactualizado en una red doméstica: si tiene curiosidad por qué un administrador de red implementaría un concentrador que pueda leer al respecto aquí.

Volviendo al tema de los interruptores: Los conmutadores son una forma excelente y económica de aumentar el tamaño de su red doméstica. Si superas el banco de cuatro puertos en la parte posterior de tu enrutador, lo más simple que puedes hacer para expandir tu red es comprar un switch con un número adecuado de puertos. Desconecte los dispositivos de su enrutador, conecte todos los dispositivos al conmutador y luego conecte el conmutador al enrutador. Nota: los conmutadores no tienen ninguna funcionalidad de enrutamiento y no poder tomar el lugar de un enrutador. Es probable que su enrutador tenga un conmutador de cuatro puertos incorporado, pero eso no significa que su nuevo conmutador dedicado de ocho puertos pueda reemplazar su enrutador; aún necesita el enrutador para mediar entre el módem y el conmutador.

Decodificación de las designaciones de velocidad de red

Ahora que tiene una idea clara de cómo debe configurarse físicamente su red, hablemos de las velocidades de la red. Hay dos designaciones principales que nos interesan: Ethernet y Wi-Fi. Echemos un vistazo a Ethernet primero.

Las velocidades de conexión de Ethernet están designadas en 10BASE. El protocolo Ethernet original, ahora de 30 años, operaba como una velocidad máxima de 10 Mbit / s. Fast Ethernet, introducido en 1995, aumentó la velocidad a 100 Mbit / s. Gigabit Ethernet se introdujo poco después de eso en 1998, pero hasta hace poco no ganó mucha fuerza en el mercado de consumo. Como su nombre lo indica, Gigabit Ethernet es capaz de 1000 Mbit / s. Comúnmente verá estas designaciones anotadas en los equipos de red y su embalaje como 10/100 o 10/100/1000 que indican con qué versión de Ethernet es compatible el dispositivo.

Para aprovechar al máximo las velocidades máximas, todos los dispositivos en la cadena de transferencia deben estar en o por encima de la velocidad que desee. Por ejemplo, digamos que tiene un servidor de medios en su sótano con una tarjeta Gigabit Ethernet instalada y una consola de medios en su sala de estar con una tarjeta Gigabit Ethernet, pero está conectando los dos con un interruptor 10/100. Ambos dispositivos estarán limitados por el techo de 100 Mbit / s en el interruptor. En esta situación, la actualización del conmutador aumentaría considerablemente el rendimiento de su red..

Fuera de la transferencia de archivos grandes y la transmisión de contenido de video HD a través de su red doméstica, no hay necesidad de salir y actualizar todos sus equipos a Gigabit. Si el uso de la red de su computadora principal implica navegar por la web y las transferencias de archivos livianos 10/100 son más que satisfactorias.

Entender las velocidades de Wi-Fi

Las velocidades de Wi-Fi se designan por letra, no por número. A diferencia de la designación de número de velocidad de red fácil de traducir que encontramos con Ethernet, las designaciones de Wi-Fi en realidad se refieren a las versiones preliminares del estándar de red IEEE 802.11 que dictan los parámetros del protocolo Wi-Fi.

802.11b Fue la primera versión ampliamente adoptada por los consumidores. Los dispositivos 802.11b operan a una transmisión máxima de 11 Mbit / s, pero la velocidad depende en gran medida de la intensidad de la señal y la calidad; en realidad, los usuarios deben esperar entre 1 y 5 Mbit / s. Los dispositivos que usan 802.11b sufren interferencias de monitores para bebés, dispositivos bluetooth, teléfonos inalámbricos y otros dispositivos de banda de 2.4GHz.

802.11g fue la siguiente actualización importante para el consumidor y aumentó la transmisión máxima a 54 Mbit / s (en realidad, aproximadamente 22 Mbit / s explicando la corrección de errores y la intensidad de la señal). 802.11g sufre el mismo tipo de interferencia de banda de 2.4GHz que 802.11b.

802.11n es una mejora significativa a los estándares de Wi-Fi; los dispositivos utilizan antenas de salida múltiple (MIMO) de entrada múltiple para operar en las bandas de 2,4 GHz y de 5 GHz relativamente vacías. 802.11n tiene un máximo teórico de 300 Mbit / s, pero teniendo en cuenta la corrección de errores y las condiciones menos que ideales, puede esperar velocidades en el rango de 100-150 Mbit / s.

802.11ac es una gran actualización que ofrece canales más anchos (80 o 160 MHz en comparación con 40 MHz), más flujos espaciales (hasta ocho) y cosas como la formación de haces, que envían las ondas directamente a tu dispositivo en lugar de rebotar por todas partes, haciendo que las cosas sean mucho más rápidas . ¿Cuanto más rápido? Hay algunos modelos que pueden hacer un gigabit por segundo. Es extremadamente rapido.

Al igual que Ethernet, las velocidades de Wi-Fi están limitadas por el enlace más débil en la red directa. Si tiene un enrutador de Wi-Fi con capacidad 802.11n pero su netbook solo tiene un módulo de Wi-Fi con capacidad 802.11g, podrá alcanzar el máximo a las velocidades de 802.11g. Además de las limitaciones de velocidad, hay una razón muy urgente para abandonar el protocolo de Wi-Fi popular más antiguo 802.11b. Tú debe use el mismo nivel de cifrado en todos los dispositivos de su red y los esquemas de cifrado disponibles para los dispositivos 802.11b son débiles y se han visto comprometidos (el cifrado WEP, por ejemplo, puede ser comprometido en cuestión de minutos por un niño moderadamente capacitado). La actualización de su enrutador Wi-Fi y su equipo inalámbrico le permite actualizar su cifrado inalámbrico y disfrutar de velocidades más rápidas. Si no ha hecho nada para asegurar su enrutador ahora sería un buen momento para leer nuestra guía para bloquear su red Wi-Fi contra intrusiones.

También como Ethernet, la actualización a la velocidad máxima, en este caso 802.11n, es la más adecuada para las personas que mueven archivos grandes y transmiten videos HD. La actualización a 802.11n tendrá un impacto insignificante en la velocidad de navegación web, pero tendrá un impacto enorme en su capacidad para transmitir de forma inalámbrica contenido HD en su hogar.

En este punto, usted tiene una idea de cómo debe diseñarse su red doméstica y tiene un entendimiento de lo que significan las designaciones de velocidad de la red y cómo afectan a usted y a su red. Es hora de actualizar su conmutador, implementar un nuevo ancho de banda de Wi-Fi y disfrutar de una red doméstica mejor optimizada.